Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Лесоводственно-экологические основы выращивания насаждений дуба черешчатого в засушливой степи
ВАК РФ 06.03.01, Лесные культуры, селекция, семеноводство
Автореферат диссертации по теме "Лесоводственно-экологические основы выращивания насаждений дуба черешчатого в засушливой степи"
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛ\ИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ НАУКИ И ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ
МОСКОВСКИЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
На правах рукописи УДК 630*232
ЕРУСАЛИМСКИИ Владимир Израилевич
ЛЕСОВОДСТВЕННО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВЫРАЩИВАНИЯ НАСАЖДЕНИЙ ДУБА ЧЕРЕШЧАТОГО В ЗАСУШЛИВОЙ СТЕПИ
06.03.01 — Лесные культуры, селекция,
семеноводство и озеленение городов
06.03.03 — Лесоведение и лесоводство;
лесные пожары и борьба с ними.
ДИССЕРТАЦИЯ
в форме научного доклада на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук
Москва, 1992 г.
Работа выполнена во Всесоюзном государственном проектно-изыскательском институте «Союзгипролесхоз».
Официальные оппоненты — доктор сельскохозяйственных наук,
проф. Бугаев В. А., доктор биологических наук, проф. Гордиенко М. И., доктор сельскохозяйственных наук Кожевников А. М.
Ведущее предприятие — Новочеркасский инженерно-
мелиоративный институт
-защита состоится 0<Кр 1992 г.
на заседании специализированного совета Д 053.31.03 при Московском лесотехническом институте.
Отзывы на диссертацию ОБЯЗАТЕЛЬНО В ДВУХ ЭКЗЕМПЛЯРАХ С ЗАВЕРЕННЫМИ ПОДПИСЯМИ просим направлять по адресу: 141001, г. Мытищи-1, Московской области, Московский лесотехнический институт. Ученому секретарю совета.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института Доклад разослан__^^^Ур_1992 г.
Ученым секретарь специализированного совета, кандидат с -х. наук, доцент В Г. Аписочкин
' ОНЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ -
" ■ • 1 " " ' —~~ актуальность проблемы и цель работы. В пятидесятых - шести-' десятых годах на юго-востоке европейской части Россия проведены беспрецедентные по масштабам работы по созданию различных вадов лесных насавдений, в результате которых лесистость отдельных областей возросла от десятых долей процента до двух-пяти процен-гов.
В системе лесных насаждений околэ 150 тыс.гектаров представлено широкими 50-100 метровыми лесополосами (государственными защитными лесополосами) и массивными культурами. Эти насаждения созданы в широком диапазоне почвенно-климатических условий - от северных границ степной зоны с преобладанием в почвенном покрове обыкновенных черноземов до полупустынной зоны со светлэ-каштановши комплексными почвами. Они расположены, главным образом, в плакорных условиях рельефа с уровнем грунтовых вод недоступным для корневых систем древесных пород.
На полэвняе площади гослесополэс и более, чем на 90% массивных насаждений главной породой является дуб черешчатый ( Quoroua robur ь. ). За этими дубравами, созданными искусственна! путем, закрепилось название "нагорных", в отличие от сохранившихся в засушливой степи на небольшой площади дубрав естественного происхождения -. байрачных, расположенных по днищам я склонам глубоких балок, с резко, отличными от плакора микроклиматическими и гидрологическими условиями. ^
Несмотря на определенный опыт в деле степного лесоразведения, накопленный в России с середины прошлого столетия, к началу выполнения громадной программы создания защитных насаждений в степной зоне все еще не было необходимого научного обоснования всех аспектов лесовыращивания в эт'ом регионе, особенно в южной части степной зоны.
По этой причине в проектах создания нагорных дубрав был допущен ряд ошибок. Но даже правильные проектные решения при их реализации часто нарушались или выполнялись нерегулярно, с большим запозданием. \-liui
■ . - < ' - - . ' - !
Все эта обстоятельства, на фоне жестких почвенно-юимаги-ческях условия, обусловили
значите льнов - ух УДШвН И6 СОСТОЯНИЯ Нй**
саздений, а местами я выпад дуба из состава насаждений уже во второй десятилетии их жизни. Но на обширной территории, где были созданы дубравы, интенсивность этого процесса была различной,
в зависимости от лесорастительных услэвий, типов культур . режиме -рубок ухода. , г
В связи со сложившимся полэжениеы Научно-техническад советом Министерства лзсного хозяйства РСССР в 1969 году Ьыло принято решен« о необходямссгиразработки научной основы ведения хозяйства в нагорных степных дубравах я коякретвых рекомендаций, обеспечиваяцих улучяение состояния насаждений вихвосста-новлениа. ^ ..■.•;'='■;' л '' V
Эта работа была выполнена в результате комплексных лесовод« $ ственно-экологйческих исследований, которые проводилисьподру-ководством автора в системе дас*атута "Согагадюлвсхоз" в 1970--вб гг. г-'-'У''. ' |
Объекты иссдадрваяий. Исследования проводиздсь в массивных и широкополосных насаждениях дуба черешчатйго (нагорных дубравах), созданных о нетала пятидесятыхгодов влесхозах Ростовской и Волгоградской областей. Некоторые объектыпредставлв- •.■'; ны древостоями пергой порослевой генерации, вознякшши от насаждений дуба, созданных в дореюлдоошшй период.
В широтной направлении регион простирается от Приволжской воз вышенност и на северо-востоке Волгоградской области до Кума-Манычской низменности на юге Ростовской (области. Зональными подтипами почв являются черноземы южные, теино-кшетановые и ' каштановые. По геоботаническому районирована» эта территория относится к типчаково-ковыдьной (засушливой) степи.
Научная новизна. Всфыты причины преждевременного снижения жизнеустойчявости и усыхания нагорных дубрав.. Выявлена динамика влажности и влагозапасов на различных почвах под насаждениями дуба. Показана приоритетна« роль верхнего метрового слоя почвы в потреблении влаги лесным фитоценозом.
На основании изучения системы "почва-лес" с помощью корре- , ляционно-регрессионного анализа установлены наиболее информатив-
нив для роста дуба почвенные факторы, и получены уравнения связи прироста в высоту о этими (факторами.
На основе количественных параметров почвенных факторов разработана классификация почв по их пригодности для выращивания насаждений дуба черешчатого. Сфор^лированы модели роста дуба в высоту по выделенным группам почв. Установлены принципиальные отличия в ходе роста дуба в нагорных дубравах засушливой степи ив естественных дубравах, произрастающих в ареале сплошного распространения дуба.
В результате оиотемного анализа комплекса лесоводственно-экологических факторов теоретически обоснованы типы культур дуба в засушливой степи. На основе экспериментальных данных л обобщения литературных материалов разработаны нормативные при-держки густоты культур по возрастным периодам для различных лвсораститрльных условий.
Вскрыты.основные недостатки применявшейся системы рубок ухода в нагорных дубравах. Установлена связь между жизнёустой-чивостью (состоянием) деревьев дуба, о одной стороны, их таксационными показателями и классами роста - с другой, которая служит научным обоснованием принципа отбора деревьев в рубку ухода.
Разработаны основные положения по проведению рубок ухода в нагорных дубравах ло возрастным периодам. Обоснована целесообразность восстановления нагорных дубрав, при определенных условиях, порославым путем, без трудоемкого разреживания гнезд поросли.
Практическая ценность работв и реализация результатов исследований. Главным практическим результатом диссертационной работы является система мероприятий по выращиванию нагорных степных дубрав, которая изложена в Рекомендациях по ведению хозяйства в степных нагорных дубравах юго-востока европейской части РСФСР,- утвержденных-Минлесхозом Р(ЖЗР в 1985г. и, частично, - в Рекомендациях по ведению хозяйства в насаждениях госле-содолос степи и полупустыни юго-востока европейской части РСФСР, утверлденннх Гослесхозом СССР в 1Э86 г.
г-.иы-
Эти рекомендации служат руководством для практической деятельности предприятий лесного хозяйства региона, используются ' при проведении лесоустройства и разработке проектов выращивания наса-адений дуба. В настоящее время они широко внедряются ' при проведении лесовосстановительных работ в дубравах степной зоны.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на всесоюзных и региональных совещаниях, конференциях, на ученых и научно-технических советах, в том числе на
- выездном совместном заседании Коллегии Минлесхоза РС^Д', Отделения лесоводства и. агролесомелиорации ЕАСаППИ, Ученого совета (1977 г.) Тульская обл. пос.Селиванове ;
- Всесоюзном научно-техн*нескоы совещании по дубравам г.Винница (1978 г.);
- Всесоюзных научно-технических конференциях но вопросам ; проектирования лесохозяйственного производства г.,',Москва и978, 1983, 1988 гг.) ;
- школе передового опыта "Восстановление дубрав на базе комплексной механизации" в Волгоградской области г.) ;
- заседании секции лесоводства и лесоведения Отделения лесоводства и агролесомелиорация ¿АСа1Ш (1933 г.);
- Всесоюзном координационном совещании "Разработка научных основ а технологии создания лзсных культур на основе селекции и комплексной механизации работ" г.фянск Ш8& г.) ;
- заседании Секции рационального использования, повышения биологической продуктивности и защитных свойств лесных биогеоценозов ГКНТ СССР г .Москва <1983 г.);
- выездном заседании Ученого соьета ШЮТ1 к НТС Мгллес-хода РС4СР г.Чебоксары (1939 г.);
- Всесоюзной конференции "Научные основы ведения хозяйства в дубравах" г.Воронеж (1931 г.).
Личный вклад автора. Автор сформулировал постановку проблемы, разрабогал программу исследований, постоянно осуществляя методическое руководство исследованиями и на всех этапах прини- . мал в них непосредственное участие.
Им подготовлено программно-методическое пособие для опытно-производственной проверки разработанных рекомендаций и осуществлялось руководство этой работой, а также - внедренигм рекомендаций.. Во всех опубликованных в соавторстве научных работах автор приншал непосредственное участие. В "Рекомендациях по ведению хозяйства в нагорных степных дубравах..." доля участия автора составляет 70$, в "Рекомендациях по ведению хозяйства в насаждениях гослгсополос..." - 25$.
Публикации. По теме диссертации автором опубликовано 30 работ, в том числе I книга (в соавторстве), 2 брошюры. Проблемы ведения хозяйства в дубравах освещались автором также в проспектах ЭДНХ СССР я в отраслевой газете.
На защиту диссертации выносятся с-гвдугщие основные результаты исследований!
- классификация почв засушливой степи по пригодности для выращивания насаждений дуба черешчатого;
- модели роста дуба в различных лесорастительных услэвиях;
- типы культур дуба; '
-.основные положения по рубкад ухода и воспроизводству дубрав.
РОЛЬ ЭК0Л0ШЕСКИХ ШСГ0Р0В В КШНЕДШШНОСТИ ' ДУБРАВ- •
Характерными чертами клшата региона исследований являются континентальность, высокая теплообеспеченность вегетационного перюда и засушливость. Годовая амплитуда экстремальных температур равна 75-60°, а сумма активных температур 2800-3400°С. Годовая испаряемость превышает осадки в' 1,3-1,8 раза, а гидротермический коэ*фщиент по Селянинову (ГТК) колеблется в пределах 0,45-0,67, тогда как> оптшальной для роста дуба зоне он составляет >■ 1,0.
Почвенный покров непосредственно под нагорными дубравами представлен зональными подтипами почв - темно-каштановыми, кш-тановыш и черноземами южными. Небольшую плацадь (около Ю/£) занимают интразональные луговато-каиггановые я лугово-чернозем-ные почвы. Б каштановой подзоне часто встречаются комплексные почвы, в составе которых на основном фоне зональных подтипов входят солонцы и луговато-каштановые почвы.
Сопряженный анализ почвенных и климатических условий свидетельствует о неразрывной связи между ними. Так, в южной части Ростовской области наиболее бдагоприятному сочетанию основных климатических факторов - тепла и влаги - соответствуют и лучшие почвенные услэвия. При максимальных в регионе суше активных температур > Ю°С (3200-3400°) и годовом количестве осадков («)9-433 мм) в почвенном покрове преобладают высокогу-мусные темно-каштановые почвы и черноземы южные с небольшим участием каштановых почв. Средний бонитет нагорных дубрав по отдельным хозяйствам этого региона - П.6 - П.9.
В центрально-восточной части Ростовской области, где мень- , ше тепла .(2300-3100°) и осадков (377-394 мм) почвенный покров представлен, в основном, низкогумусными и маломощными разностя- , ми тех же подтипов почв. Средний бонитет дуба здесь значительно ниже - Ш.2 - Ш.5.
Наименее благоприятны почвенно-кляматические условия в восточной части правобережья Волгоградской области, в ыевду-речье Волги и Иловли. При довольно высокой сумме активных температур (3100-3200°) осадков выпадает всего 311-329 мм. Основной почвенный фон составляют капггановые комплексные почвы, реке встречаются темно-каштановые; те и другие часто солонцеваты и засолены. Средние бонитеты дуба по лесхозам минимальны -1У.4 - 1У.8.
Таким образом, почвы опосредовано, через климатические условия, определяют производительность дубрав. По этому поводу Г.Ф.Морозов указывал (1904), что почвенно-грунтоЕые условия являются "... самым сильным фактором, определяющим весь характер насаждения: форму, состав, полноту, рост и т.д....".И.С .Мелехов (1980) считает, что внутри климатического региона роль
почвы, как фактора внешней среды, является решающей (1980).
На плакорных пространствах южной части степной зоны, при > слабо выраженном рельефе, глубоком уровне грунтовых вод, качество почвы является основой оценки лэсорастительных условий. Поэтому изучение характера влияния почв на лесонасаждения, выявление конкретных связей в системе "почва-лес" имеет важнейшее значение для теоретического обоснования всего агротехнического комплекса по выращиванию насаждений дуба в засушливой степи. .
I.I. Изучение связи в системе "почва-лес"
Одним m главных экологических факторов, оцределящих жиз-иеустойчивость. лесонасаждений в засушливой степи, является обеспеченность их почвенной влагой.
Изучение водного режима почв шд пологом дубрав проведено на зональных подтипам - черноземе южном тяжелэсуглинистом, темно-каштановой суглинистой глубокозадоданной и на интразональной луговатб-кааггановой тяжелосуглинистой почвах. Глубина залегания' грунтовых'вод на тэмно-касггановой почве и на черноземе южном -10-11 метров, на луговато-каштановрй - около 8 метров; запас гумуса, на луговато-каштановой почве составляет 27.0 т/га, на черноземе южном - 220 т/га, на темно-каштановой почве -190 т/га. ."
: Наблюдениями был охвачен слой почвы глубиной 3 метра. Вла-гозапар оценивался по колме'ству продуктивной влаги, которая содержится в почве при влажности выше коэффициента завядания (А.А.Роде, IS69).
Изучение водного режима-проводилось в течение трех вегетационных периодов, - очень засушливого (1972), гыше среднего по количеству осадков (1974) и засушливого (1975). . : На всех объектах наблюдений наиболее динамичным режимом влажности отличается верхний слой почвы 0-100.см.,Из него насаждения дуба получают 70-90£ всей расходуемой из трехметрового слоя влаги (22). Но в периоды засух деревья за счет десук-ции используют влагу из второго и третьего метровых слоев.
Минимальная ьлагонасыценность наблюдается в слое- от 100 до 200 см. Б самом нижнем слое (200-300 см) запасы влаги воз-■ растают. В обоих этих слоях, в отличие от верхнего метрового, Ъ-ИкТ-
динамика влажности почвы в течение вегетационного периода значительно менее подвержена колебаниям.
Лучше других обеспечена влагой луговато-каштанрвая почва.: Такие почвы формируются в микропонижениях рельефа и обеспечены дополнительным увлажнением за счет притока талых и дождевых вод. Па луговато-каштановой почве даже в острозасушливые периоды есть продуктивная влага .-.в трехметровом слое почвы запас ее составляет 120-130 мм, а в благоприятном по осадкам году -200-380 мм. .. :
Наиболее напряженным водным режимом характеризуется темно-каштановая глубокозасоленная почва. Даже в благоприятный год в слое до 2 метров от поверхности наблюдается зненительный дефицит влаги, а в отдельные сроки вегетационного периода продуктивная влага полностью отсутствует. В очень засушливом году, продуктивная влага в атом же слое во всю вторую половину лета практически отсутствует, а в третьем метре от поверхности имеется в совершенно незначительном количестве - от 4 до 17 мм.
Чернозем южный по содержанию влаги занимает промежуточное место между луговато-каштановой и темно-каштановой почвой. Здес£, в засушливые периоды тоже наблюдается дефицит влаги, хотя и не столь сильный и продолжительный, как на темно-каштановой глубокой асо ленной почве. ^
Спорадические наблюдения за влажностью на каштановой почве показали, что здесь водный режим еще более напряженный, чем на темно-каштановой почве, а влага расходуется, главным обра--зом, из верхнего полуметрового слоя.
Запас продуктивной влаги можно было бы использовать для установления зависимостей в системе "почва-лес". Но дело в том, что каждый из подтипов почв характеризуется множеством почвенных разностей, которые отличаются по характеру водного режима. Для получения.сравнительных данных о влагозаласах на каждой из них необходимы синхронные наблюдения в большом количестве пунктов и в разные по количеству осадков годы, что трудно осуществимо. Поэтому был проведен поиск других факторов, с помощью которых можно было бы с достаточной точностью аппроксимировать связь между ростом дуба и почвенными условиями.
• В качестве аргументов были приняты Xj - запас гумуса в слэв 0-100 см (т/га); - машость гумусового горизонта с содержанием гумуса %%. и более, см; % - глубина (см) появлений токсичных солей в угнетающих колтествах (Ci' -0,01 - 0,03$, 00g'* - 0,005 - 0,0150 ; Xi, - содержание частиц< 0,01 мм в слое 0-50 см (50; - глубина появления СаС03>5% (см). Диапазон каждого из аргументов охватывал наиболее распространенные лесорастительные условия. Засоление характеризовалось по содержанию хлоридов и соды, которые являются наиболэе токсич-ньми в услзвиях степной зоны (Е.С.Мигунова, 1978). Оценка степени токсичности, солей (угнетающ® и токсические количества) принята в соответствия с Методическими указаниями по почвенно-типологическому обследованию засолгнных земель (1974).
Обоснованность выводов го изучению связи в системе "почва-лес" зависит и от правильного выбора функции - критерия роста. Г.Ф.Морозов считал основными шказателями плодородия почв запас, средний прирост и высоту в сопоставимом возрасте (1930). Для этой цели И;И.Кенставичюс (1980), ВД.Зеликов, Л.В.Не!фа-сова, О.Б.Ал«азова (1985) пользуются средней высотой.
Ряд исследователей (H.H.Свалов, 1979; к.Б.Лосицкий, B.C. Чуенков, .1930; С.В.Зонн, Л.О.Карпачевский, 1987) считаит более объективным показателем средний прщюст не по средним, а по максимальным деревьям из совокупности, так как они сохраняют свой радг в течение всей жизни. Поэтому при изучении системы "почва-лес" применили оба критерия роста - средний прирост в высоту, среднее деревьев (У^) и средний прирост в высоту максимальных деревьев (Vg) на пробных плэщадях.
, На первом этапе множественно-регрбссионного анализа было установлено, что.наиболеё тесно и достоверно прирост связан с тре^ ^актордаи - запасом гумуса, мощностью гумусового горизонта,1 глубиной залеган ия токсичных солей.
На втором этапе, с целью упрощения полученных уравнений, в качестве аргументов были приняты только эти, наиболэе информативные факторы - Хх; Х3. Поскольку Xj и Xg тесно коррелируют мевду собой, каждый из этих аргументов объединялся по-, парно с Х3. Результаты анализа приведены в табл.1.
Таблица I
Связь среднего прироста дуба в высоту с ' почвенными условиями
Почвен
ный
фактор
1 л [ъ
! . !
-1-1
йак- ¡таб-! тиче- 1лич-1 сков (нов |
Р I
—I-1
Т - - - - ----•---
•] Уравнение регрессии
1 I
! !
!
¡на ; ¡уров4
Связь с приростом по среднему дереву
Х1(-Х3 0,895 0,801 ¿0,5 19,5 У1-О,834ч0,094Х1+0,059Хз
Связь с приростом по максимальному дереву Хх;Хз ■ 0,888 0,788 46,5 19,5 У^г.ббХ+О.ОбЗХ^.ШХз
°»88'> °'783Е 19»5 У2в-3»240+0,347Х2+0,086Хд .
Б обоих сочетаниях почвенных факторов множественный коэффициент корреляции (Я) высокий и достоверный. По тесноте связь прироста среднего дерева с почвенными условиями не отличается от аналогичной связи максимального дерева.
Коэффициент детерминации указывает на то, что прирост дуба на 80% определяется двумя факторами - глубиной залегшая токсичных солей в угнетающих количествах и одним из показателей гумусированности почвы. Имеющиеся данные о тесной связи, запасов гумуса с влажностью почвы (М.Б.Вайчис, 1980) позволяют сделать вывод о том, что обеспеченность гуыусом (Х^; Х2) косвенно свидетельствует и о влагозапасе в.почве. ■
Приведенные уравнения дают возможность с помощью сравнительно несложных анализов почвы прогнозировать рост дуба в различных почвенных условиях.
Х2;% 0,884 0,78144,7 19,5 Ух—10,064+0,386X2+0,07 9X3
1.2. Классификация почв по пригодности для выращивания дубрав
Первая'попытка классификации ласорастительных условий степной зоны была предпринята Г .Н.Высоцким (1504). В ее осноцу были положены, главным образом, рельеф и экспозиция склонов. Позднее (1915) он считал основным критерием лесопригодности степных почв глубину вскипания при однородном механическом составе и степени увлажнения.
Ьурное развитие работ по созданию различных видов лесонасаждений в стопи, которое началось в пятидесятых годах, вызвало потребность в типизации лесорастительных условий. С этого периода был разработан ряд классификационных схем, приуроченных, в основном, к определенным регионам-степной зоны (А.БДуков, В.С .Шумаков, ЕД.Годнев, 1953; АЛ.Ьельгард, 1971; В Л .Виноградов, Н.А.Никитин, 1974; Л.С.Савельева, 1975;Б.С .Мщунова, 1978).
Несмотря на различия в подходах, почти все они базируются на морфологической оценке почвенно-грунтовых условий (кроме схемы Мягуновой) и не привязаны к определенной древесной породе (за исключением схемы Кукова, Шумакова и Годнева).
В результате обобщения материалов исследования системн "почва-лес" нами была разработана классификация почв плакора засушливой, степи по их пригодности для выращивания насаждений дуба (16). В дальней шём она била усовершенствована (26) и построена целиком на количественных параметрах наиболее информативных факторов (табл.2). ...
При залегании токсичных солей (хлоридов и соды) в угнетающих количествах в слое почвы выше 100 см дуб погибает в раннем возрасте. Еоли-эти соли содержатся в токсическом количестве (С(>0,03%, С0д>0,01#),т0 дуб выпадает из насаждений и при уровне солевого горизонта до ¿-2,5 метров о® поверхности почвы.
Солонцеватость почвы усиливает негативное 'влияние засоления. На даже при отсутсгаш токсичных солей средняя степень солонцева-тости обуславливает непригодность для дуба почв не только каштанового типа, но и шных черноземов. Ч-ПнЪ
\ ТаЗлвда 2
Классификация почв засушливой степи по пригод- ; в ости для вырадявания насаждений дуба черешчагого
Группы почв
Название почвы
Мощность Оапас (Глубина за-гумусового ¡гумуса, ¡легания , горизонта, ¡туга |Токсичных (А+АлЗ),см | / . ¡солей в уг-! ■,. • ¡нетающих ¡количест-{ - ¡вах, см
1а Лутово-черноземная, луго-вато-каштановая
I Дутовето-каштановая, чернозем южный
П Чернозем южный, темно-каштановая, луготато-каштановая слабо со. лонцеватая
Ш Чернозем южный маломощный и слабо солонцеватый, темно-каштановая
17 Темно-каштановая слабо
солонцеватая, каштановая
80-100 300 и 250 я боже более
65-80 250-300 200-250 60-75 . 200-250 ; 150-200
150-200 120-150 40-60 150-170 100-120
Приведенная классификация разработана для суглинисто-гли-нистых почвенных разностей, которые составляют основной почвенный фон под нагорными дубравами. На небольшой площади культуры дуба созданы и на почвах супесчано-песчаного механического состава. Такие почвы значительно менее обеспечены гумусом, как правило, ниже нижней границы .почв 1У группы, ас!-шесте с тем они обычно ввделэчены на глубину не менее 2,5 метров.
В связи с низкой водоудерживающей способностью и слабой обеспеченностью элементами питания супесчано-песчаюй толци, лесопригодность таких почв в аридной зоне зависит, главным образом, от режима увлажнения. Пригодны для дуба только те почвенные разности супесчано-песчаного механического состава, в которых происходит хотя бы периодический контакт корневых систем с капиллярной каймой грунтовых вод, или если в этих почвах имеются суглинистые простойки, выполняющие водоудержи-вающую роль по отношению к атмосферным осадкам.
' При отсутствии этих условий на супесчано-песчаных южных ; черноземах и каштановых почвах формируются низкобонитетные и низкойодногные недолговечные древостой дуба. Для оценки пригодности (на количественном уровне) почв супесчано-песчаного механического состава необходимы дополнительные исследования.
1.3. Ход роста дуба в различных лесорас-т тельных условиях
V В результате массового анализа хода роста дуба в высоту по группам почв и последующего выредниваяш кривых получены модели роста (рио.1), которые характеризуются высокими теснотой и. достоверностью связи - по разным группш почв р « 0,965 -- 0,991; Г . 76-94 (26).
Сравненда моделей р<зста степных нагорных дубрав с ходом роста естественных дубрав, произрастающих в ареале сплэшного распространения дуба, показывает, что с возрастом происходит значительное отставание в росте степных дубрав от естественных насаждений.
Происходит как-бы падение бонитета степных дубрав с возрастом. Эта особенность хода роста свидетельствует о меньшей долговечности насаждений в засушливой степи^ по сравнению с теми, которые находятся в значительно более оптимальных условиях , роста. Поэтому, учитывая значительную площадь дубрав на плако-. ре засушливой степи я их важное народнохозяйственное значение, . очевидна необходимость "разработки региональной таблицы хода роста дуба для этих насаждений.
, Отлтительными чертами текущего-Цр1фоста дуба в высоту л радиального на плакоре засушливой степи являются его скачкообразность, стремительный подъем .до максимальных значений и по- следующий спад* Пик прироста в высоту наступает в возрасте 4-7 лет. После спада прирост в отдельные годы может снова возрастать, но он почти никогда не достигает максимальных значений, характерных для первых лет жизни. Текущий прирост по диаметру достигает пика одновременно'с максимумом прироста в высоту или на'несколько лгт позднее; с ухудшением лесорастятельных услэвий . этот'разрыв может, увеличиваться до 15-20 лет.
16.,
4 Н'0,807+0357А-0|0059А
Н'0,22Э+0,4МА-Ц0036А* ■Н-0,063+0ЖА-№19А* Н=-0>191+Ц290А - 0,00 £2 А®
Н * 0,196+С, Ю9А - 0,0018 А8
А, кг
Рис Л Ход роста дуба черешчатого з культурах на различных почвах засушливой степи ив естественных-насаждениях ареала сплошного распространения дуба.
[р группы пригод- 1-Ш - бонитеты естественности почв нух насаждений
2. ЛЬСОЮДСТЬЫШО-ЗШОШЕСКИЕ основа Т»2ЮЬ КШ.ТЛ- ДУБА.
Основой истории русского степного лесоразведения второй половины XIX - начала XX векш является поиск оптшальных типов культур, который шел методом "проб и ошибок". Он связен с именами известных лесоводов В.Е.Гра<Ма, Л.Г.Барка, Х.С.Полянского, Ф.Ф.Тиханова, Н.ЯЛахнова, Р.Г.Лемана, Н.К.Генко, Г.Н.Высоцкого.
Многие из предложенных в этот период типов культур, как например, донской, нормальный, двухкустарниковый не прошли проверку временем. В конце-концов распространение получили лишь древесно-геневой тип Н.Я.Лахнова и древесно-кустарниковый (од-нокустарниковый) Г.Н.Высоцкого, в которых главенствующая роль отводилась дубу.
Эти типы культур, если иметь в виду их основное содержание - сочетание дуба со вспомогательными (сопутствующими) древесными или кустарниковыми породами применялись и при создании нагорных дубрав. Но наибольшее распространение в этот период получил тип культур, где компонентам;: дуба были одновременно древесные' и кустарниковые породы. К разновидности его следует
отнеот» и культуры дуба, созданные гнездовьм посевом желудей н посадкой сопутствующих пород.
Хотя в нагорных дубравах типы культур отличаются мевду собой по способу посева желудей, ассортименту сопутствующих пород, схемам смешения, но почти все насаждения пятидесятых годов созданы с узкими (1,3-1,5 м) междурядьями, густьми посевом желудей (100. 120 кг/га) и посадкой сопутствующих пород. Это предопределило оЧень высокую стартовую густоту - до 20-25 тыс.растений на I га.
Теоретической предпосылкой создания густых узкорядных культур являлась возможность быстрого смыкания крон, что позволило бы максимально сократить агротехнические уходы. Однако четкое ' представление о дальнейшем ведении хозяйства в сомкнувшихся на-оаждениях при тахоы размещения отсутствовало. Недостаточно обоснованны« оказалм ассортимент сопутствующих дубу пород; нередко применялись мала пригодные для этой цели породы или даже явные антагонисты дуба.
В результате, в узкорядных густых смешанных культурах дуб после смыкания крон, как правою, был угнетен близко расположен. нымн сопутствующими древесно-кустарниковыми породами, для кото-' рых характерен очень быстрый рост в начальном периоде жизни.
Но на фоне этой общей картины успешность культур дуба была далеко, не однозначной не только в зависимости от .экологических ' условий, но даже и в пределах одних и тех же групп почв. В таких случаях решающую роль играли тип культур, своевременность и качество ухода за насаждениями.
. С целью теоретического обоснования типов культур-дуба про" ведены исследования взаимодействия дуба с различными сопутствующими породами в надземной а подземной частях насаждений.
2.I.' Строение и взаимодействие корневых систем дуба и сопутствующих пород
4 На большей Части площади нагорные степные дубравы представлены смешанными насаждениями. Вскрыты особенности строения корневых систем дуба и сопутствующих пород, их взаимодействие.в различных типах культур (3; 9; 12).
Вместе с тем; установлена и общая для всех пород особенность строения корневых.систем. Она заключается в том, что основная масса корней сосредоточена в слое глубиной до 70-80 см. " fr-Ubt
Глубже опускаются лишь отдельные вертикальные корни.
Таблица 3
Объемная масса корней в смешанных культура* дуба
Порода |
I
; Объемная масса корней, г/мЗ [ по слоям почвы, см
¡0-15 ¡15-30 (30-45 ¡Чб-бО {50-75
Темно-каштановая тяжелосуглинистая почва на суглинке
Дуб все корни •2150 1330 820 425 300
черешчатый Г> 3 мы 300 410 295 ПО 125
Ясень все корни 3350 525 300 305 195
ланцетный I) < 3 мм 2*0 185 200 215 125
Акация все корни 180 120 45 25 40
желтая I) < 3 мы 150 85 30 20 . 35
Темно-каштановая легкосуглинистая почва на песке
Дуб
черешчатый
Вяз приземистый
все корни 0 < 3 мм
все корни
0-30
£67
137
19 г! 4Э5
30-45
625 192
1603 421
45-60 81 18
103 42
Независимо от сопутствующей породы строение корневой системы дуба шеет общие черты - стержневой корень и двух-трехъя- . русную систему скелетных горизонтальных корней,, с отходящими от них вертикально якорными корнями. Последа из, по данным ;.?.И.Ка-, линия & (1983) характерны вообще для почв с недостаточнш увлажнением. Но сопутствующая порода оказывает влияние на интенсивность развития и объемную массу корневой' системы дуба (табл.3).
Б культурах дуба с ясенем ланцетным (£гах1пив 1апоео3^а ВогИь ' ) последний образует в самом поверхностном слое почт (0-15 см) густую сеть длинных горизонтальных корней, которые при полутораметровых междурядьях активно проникают в ризосферу дуба, препятствуя росту его корней. Объемная масса всех корней ясеня в этом слое в полтора раза больше, чем у дуба. Благодаря этому ясень имеет преимущества перед дубом в использовании лег-
них осадков, которые промачивают почву на небольшую глубину.
В нижележадих слоях почвы преобладают корни дуба, как по общей массе, так и по массе тонких фракций. При трехметровой • ширине меадурадий проникновение корней ясеня в ризосферу дуба выражено значительно слабее, а говорить об отрицательном влиянии ясеня на дуб в подземной части насаждения нет оснований.
Взаимоотношение между дубом и вязом приземистым ( aime pumila ь. ) в подземной части можно оценить, как антагонистичное. Вяз обладает мощными стержневым и горизонтальными корнями; последние простираются в стороны до 10-15 м. Корневая система его подавляет корни дуба, почти полностью вытесняя их из верхнего 30-сантиметрового слоя почвы. Значительно преобладают корни вяза и в более глубоких слэях почвы." Отрицательное воздействие корней вяза на дуб ощущается даже при расстоянии между рядами этих пород ч метра.
. Неоднозначно взаимодействие в подземной части дуба с различными кустарниками. Так, корневые системы смородины золотой (&1Ъов aureua Purah. ) и скумпии кожевенной (Cotlauaadaae ooggygv. rla soop. ) компактны и не составляют серьезной конкуренции корням дуба даже в узкорядных культурах. Большими массой и горизонтальной протяженностью корней отличается клен татарский (le вг tatarioum ь,- )• Его ризосфера представлена, в основном, скелетными и полускелетными корнями с хорошо развитыми якорными. При расстоянии между рядами клена и дуба до 1,5-2,0 метров, корни клена проникают в ризосферу дуба и могут тормозить развитие его корневой системы. "
Наибольшую опасность для дуба из кустарниковых пород представляет карагана древовидная или акация желтая (Caragana arbo-
reaoene ЬатО- ■ Архитектоника ее корневой системы
характеризуется густой сетью мочковатых корней, 'которые пронизывают самую корнейасыденную часть ризосферы дуба, интенсивно потребляют влагу и минеральные Еещества.
Хотя объемная масса всех корней акации во' много раз меньше, по сравнению с дубом и ясенем, но масса активных всасывающих корней Л с. 3 мм у акации в слое 0-15 см составляет 50$ от массы их у дуба и 70/J - от массы у ясеня ; в слое почвы 15-Э0 см это соотношение равно, соответственно, 2й% я .
В культурах с узкими (полутораметровыми) междурядьями тон-
кие мочковатые корня акации активно развиваотся в ризосфере дуба, перехватывая влагу и питательные вещества; В исследованном насаздении (табл.3) акация составляла четверть общего .количества деревьев и кустарников. С увеличением ее долевого участия отрицательное влияние акации на дуб в подземной части насаждения усиливается. :
2.2.Транспирация дуба и сопутствующих пород
Главной расходной частью водного баланса в дубравах засушливой степи является транспирадия, В сомкнутом насаждении на нее приходится 70-755! суммарного испарения фитоценоза* в том числе : древесно-кустбрниковой растительностью 50-65?! (28). Поэтому при оценке пригодности сопутствующих пород необходимо учитывать их транспирацгонную активность.
Изучен® транспирации лесонасаждений в степной зоне посвящены работы Л.К.Серебряковой (1953), Л.А.Иванова (1953), Е.А. Афанасьевой, И.Н.0лэвянниковой (1958), Д.А;Князевой, К.И.Овчинниковой (1966), Н.П.Коцюбинской (1978) и других. Полученные разными исследователями данные о транспирационноЗ акт явности,отдельт ных древесно-кустарниковых пород неоднозначны. Поэтому было про-: ведено изучёние динамики транспцрационного процесса в конкретных условиях нагорных степных дубрав (28).
Результаты исследований показали, что дик интенсивности транспирации кустарников наступает на полмесяца-месяц раньше,чем у древесных пород. У клена татарского я, акации желтой.пиковые значения (750-800 ur/t/час) в полтора раза вале, чем у дуба.
Но у акации,, вслед за достижением максимума, уже во второй половине шля - начале августа транспирация практически прекращается в связи с ранним сбрасыванием листвы. В результате, в насаждении происходит резкое увеличение освещенности поверхности почвы и тем большее, чем больше долевое участие акации. А это, в свою очередь, стимулирует интенсивное развитие.напочвенного покрова, который усиленно расходует влагу. Значительно меньше, по сравнению с акацией желтой и кленом татарские интенсивность транспирации скумпии кожевенной.
Из древесных пород клены остролистный (Ловг platanoidee Ъ) и полевой (Acer caapestre L.J ' характеризуются меньшими, чем у дуба интенсивностью транспирации и транспира-ционным расходом влаги. Ясень ланцетный тралспирирует несколько
21.
интенсивнее дуба, но масса листвы у него меньше и поэтому по расходу влаги он близок к дубу. Если принять расход влаги дубом в пересчете на I кг сырой массы листвы за I00J», то у кленов остролистного и полевого он составляет 94-96%, у ясеня ланцетного -102%, у клена татарского 140-15053.
■ Учитывая очень высокую интенсивность транспирации клена татарского, во избежание значительного расхода влаги нельзя допускать развития у него большой надземной массы.
2.3. Типы культур дуба
Основными критериями эффективности типов культур дуба в условиях засушливой степи следует считать жизнеустойчивость, долговечность насаждений, соответствие интенсивности роста дуба лзсо-растительныы условиям (экологическое соответствие по К.Б.Досиц-кому).
Объективным морфологическим показателем жизнеустойчивости дуба является состояние кроны, которое характеризуется соотношением живой а сухой частей. Автором применялась слздующая шка-. ла категорий состояния деревьев дуба: 0 - деревья с полностью живой кроной; I - .в кроне'до 10^ сухих ветвей; 2 - в кроне 10-50$ сухих ветвей; 3 - в кроне 5О-90& сухих ветвей; 4 - в кроне менее 10% живых ветвей; 5 - крона полностью усохла. Экземпляры 0+1 категорий в дальнейшем изложении относятся к "здоровым деревьям".
Экологическое соответствие типов культур можно установить путем сопоставлзния данных о росте дуба на конкретных объектах с разработанными моделями роста.
При обосновании типа культур дуба для конкретных лзсорасти-тельных условий степной зоны необходимо сделать выбор между чистыми и смешанными насаждениями. По этому вопросу нет однозначного мнения; есть сторонники, как чистых культур (Н.А.Сидельник, 19о0; И.И.Смольянинов, 1965; Л.С.Савельева, 197ч и другие), так и смешанных (Г.Н.Высоцкий, 1925; П.П.Изюмский, 19Ь6; В.Т.Нико-лаенко, 1971; Б,И.Логгшов,.ДЛ.Устиновская, 1978; Г.А.Пор'ицкий, М.И.Гордиенко, 1980 и другие).
Критический анализ литературных источников и результаты наших исследований свидетельствуют о том, что по ряду причин смешанные культуры дуба в условиях засушливой степи предпочтительнее чистых. Главное преимущество смешанных насаждений, особенно
б-пчг
.-.■•-..-. . Л • ' ' V 22.
с участием кустарников, состоит в том, что они дучше выполняют очень важную в условиях влагодефицита почвоотеняюцую роль^ В смешанных культурах быстрее неступает смыкание крон, а общей сомкнутость древесно-кустарникового полога, как правило, на. 10-20% выше, чем в частых. Немала важна и подгонная роль сопутствующих пород, благодаря которой быстрее вдет процесс очищения ' стволов дуба от слабо продуцирующей нижней части кроны.
В наибольшей степени преимущества смешанных насаждений проявляются на почвах пониженного шшородця, если в состав насаж- . дений входят цревесно-кустерниковые породи, обладающие высокой засухо- и солеустойчивостью (ясень ланцетный, клен татарский, скумпия, смородина золотая, *даодасть татарская). Цри отпаде дуба эти породи тормозят процесс снижения сомкнутости полога и по-следущего остепнения площади.' :'•' ■ /"■..У .'• "•\
Но эАктивность смешенных насаждений реализуется только при условии правильного выбора ассортимента сопутствуших пород и обоснованных схем их смешения с дубом* своевременного регуди- ' рования взашоотношений, дуба о этими породами с поаощьюрубок ухода. В противном случае эффективность смешанных насаждена V ; ! может был, и ниже, по сравнению с чистыми.
В смененных культурах дуба на плакоре засушливой степи на- ; иболее распространенная сопутствующая древесная города - ясень ' ■ ланцетный, который отличается высокой засухо- и солеустойчиво-стью. Взаимоотношения его с дубом определяются лесорастительншя условиями (рис.2), схемами смешения и режимом ухода* В насазде- , ниях с трехметровши междурядьями на почвах '¿а-1 групп дуб доми-нирувт в течение всей жизни. Попав под полог дуба, ясень о 2030-летнего возраста начинает постепенно выпадать. На почвах П группы между этими породами устанавливается динамическое равновесие, они имеют близкие: таксационные показатели,
На почвах Ш группы пригодности дуб несколько уступает ясеню в росте и жизнеустойчивости; к 25-ЗО-лвтнему возрасту участие ясеня в составе насаждений увеличивается,а* дуба, соответственно, уменьшается. И, наконец, на почвах 1У группы, при равном первоначальном участии дуба и ясеня формвфуются насаждения со -значительным преобладанием в составе и лидированием в росте ясеня. Ножно сказать, что ясень здесь приобретает знеяение главной породы, а, дуб играет роль сопугстьуше];, вспомогательной.
< Но даже при такой структуре насаждения в этих условиях оно • представляет собой более устойчивый и долгойЬчный фитоценоз, по сравнен® с чистым ясеневым, так как участие дуба способствует! образованго значительно более плотного полога. В чистом ясеневом древостое, вследствие ажурности крон, происходит сильное задёрнение почвы, которое влечет за собой потерю прироста, быстрое изреживание насаждений и остепнение площади.
Рис,2 Ход роста дуба черепгчатоГо (Д) и ясеня ланцетного (Я) в смешанных культурах, в различных леоораотительных • условиях (I - ХУ группы почв).
При порядном чередовании дуба и ясеня в насаждениях с узкими междурядьями взаимоотношения этих пород складываются иначе. Благодаря отмеченной особенности строения корневой системы ясеня он имеет здесь серьезное преимущество перед дубом. Поэтому задержка с проведением осветления дуба в узкорядных дубово-ясеневых культурах обычно приводит, к угнетению дуба.
Наименее эффективны дубово-ясеневые культуры с подеревным смешением. В них происходит значительный отпад дуба, и при первоначальном равном участии дуба и ясеня в составе со временем он изменяется в сторону резкого преобладания ясеня. При таком смешении даже с помощью рубок ухода не удается полностью устранить отрицательное влияние ясеня на дуб.
Высокой эффективностью характеризуются насаждения дуба с кленом остролистным. С возрастом он отстает в росте от дуба в хорошо выполняет роль подгона. Благодаря плотной кроне клен в степных культурах обладает высокой почвоотенялцей способностью (Н.П.Калиниченко, 1962). Почвенные услэвия, пригодные для введения в культуры клзна остролистного,обычно ограничивают южными черноземами (ДД.Лавриненко, 1965; Б.ИЛогтинов, 1970). Исследования 1 автора показывают возможнооть выращивания устойчивых дубово-клз-новых иасавдений и на темно-каитановых почвах (табл.4). Но на солонцеватых разностях почв клен недолговечен. Хорошо выполняет роль спутника дуба и клен полэвой. Он уступает клену остролистному в росте, но превосходит в устойчивости.
Абсолютно непригодным в качестве спутника дуба оказался вяз приземистый. Между этими породами складываются антагонистические взаимоотношения не только в подземной, но и в надземной частях фитоценоза. Благодаря очень быстрому росту в первые 5-7 лет жизни, шпрокорасквдистой кроне, исключительно мощной корневой системе, высокой интенсивности транспирации, - вяз подавляет дуб даже в культурах с четырехметровыми междурядьями. Аналогичное влияние оказывает вяз приземистый и на ясень ланцетный (5; 9).
Не оправдали себя типы культур, где в качестве сопутствующих вводили дикоплодовые - яблоню лесную" ( Malue eilveetrii(l.) Mill. ), абрикос (irwtenlaca rulgafcia Lam. J алычу
(Prunus . aivarlceta ). Дикоплодовые породы, за исклоченйем груши обыкновенной (pinie communis L.) неудовлетворительно выполняют подгонную, и почвоотеняющуп функция и недолговечны,
.у-' .•
25, Таблица 4
Рост и состояние дуба в омеианных культурах с различными сопутствующими породами
Состав насаждения
Сомкнутость крон
¡Таксационные ¡Критерий значи-!Количество деревьев ¡показатели дуба ¡мости (0,05) ¡дуба по категориям
! !___ ____1 состояния. %
!Т
¡лет
1
H, м ÎJ]cM |таб-! фактпуj |здо- ¡в раз- !пол-
I ' ¡лич-1 ~Т ^ ро- ¡ной !но-
ное
I ¡Р°" по H InoD ¡вых ¡стадии ¡стью
t f ( - — • -
I
(0+1) ! ус юса- ¡сухих !ния ! !(5) ¡(2-4) j
5Дч5Ясл 0,9
ВДч4Кло 1,0
ц1чч5Ясл 0,7
5Дч5Кло U,8
6Кч4Ясл 0,7
6Дч4Взп 0,5
Чернозем южный тяжелосуглинистый. П группа
. 8.71 11,68 ' 28 +6,19 *0'17 • 96
~ 2,00 7,24 1,14 ?я 9.40 . 11,36 од
28 +6,20 +0 22 • 96
2 3
Темно-каштановая тяяелосуглпнистая почва. П группа. 28 За3?, 91 5
28
П.38 11,22 #0,14 +0 17
~ 2,00 2,00 2,34 8.80 11,83 •■ чд
+0,16 +0 20 У4
3
1
4
2
Чернозем южный глинистый маломощный. Ш группа. 24 6д4?, 7а94 88 " 6
26
6.47 7.92
+6,12 +6,13
4.71 6.23
+0,13 +6,15
2,00 10,1 8,53
71
20
9
Темно-каштановая суглинистая, на песке. Ш группа.
то 5.47 6.04
±0,14 +0,17
4,12 3,68 7'54 П'40
+6,П ¿0,12
19
98 79
2 17
6Дч4Ясл 0,8 6Дч43зп' . 0,5 ■
На юге «степной зоны очень редки и мяло исследованы насавде-нкя дуба с соснами крымской (г!пиз га11ая!апа ъ) и обыкновенной (ЕНииа вп-го^г^д ¿).В 'результате изучения таких насаждений-и заложенных автором экспериментальных культур вскрыты взаимоояпе-дуба с сосной в зависимости от лесорастительных условий и схем смешения (3; 23; 24). На легких почвах супесчано-песчаного механического состава
6
оба вида сосны обладают повышенной, по сравнен!» с дубом, конкурентоспособностью и значительно превосходят его по энергии роста, особенно в культурах с расстоянием между рядами дуба и сосны менее трех метров. В таких насаждениях дуб нередко представлен вторым ярусом; ход роста его близок к Ш модели роста. -
По мере утяжеления механического состава или при наличии в почвах легкого механического состава прослоек суглинка условия роста дуба в дубово-сосновых культурах значительно улучшаются, разница в интенсивности роста этих пород сокрацается.
В насаждениях'с междурядьями шириной 3 метра, на дуговато-калл вдовых и 4-4,5 метра на темно-каштановых тяжелосуглинистых почвах дуб находится,в одном пологе с сосной и растет по 1-П моделям роста^ ■■',-".•'
Раскопки корневых систем в.дубово-сосновых культурах не дают оснований для подтверждения данных М.В.Колесаиченко (1971) об . отрицательном аллелопатическсм влияний корней сосны на корни дуба. Характерно, что и . в тех дубово-сосновых культурах,: где. дуб отстает в росте от сосны или даже находится во втором ярусе,-состояние его вполне удовлетворительное.
' Визуальные наблюдения свидетельствуют о меньшей повреждаемости дуба листо грызущими вредите ляшв дубово-сосновых насаждениях, по сравнению с другими типами культур. В целом дубово-сосновые насаждения в соответствующих лесорастительных условиях представляют собой устойчивые экосистемы в засушливой степи. Кроме того, этот тип культур отличается повышенна! санитарно-гигиеническим и рекреационным значением.
На большей'части площади нагорных дубрав, наряду с сопутствующими древесныш породами, вводили в культуры и кустарники. Они выполняют в основном! почвоотенящую (почвозащитную) роль, .а в некоторых случаях и функции подгона дуба. Весьма существенна в степных и полупустынных регионах на солонцеватых и засоленных почвах их почвомелиорирупцая роль (А.Ф.Бадюнина, 1960; к.в.Можей-ко, Ф.НЛешко, 1970 ;/р.п.Максимюк, 1333 и другие). Вместе с тем •имеются данные,.в том.числе и по исследованиям автора (3; 9), которые свидетельствуют б том, что сплошное удаление кустарников в соседних с дубом рядах обеспечивает повышение жизнеустойчивоо-' ти и интенсивности роста дуба.
Кажущаяся противоречивость оценки роли кустарников вполне объяснима. Удажняе их эффективно тогда, когда это влечет за собой существенное улучшение экологических условий для дуба - увеличение площади питания, исключение . напряженных межвидовых взаимо-; отношения, - то есть в культурах с узкили междурядьями.
Взаимоотношения дуба не только с различными кустарниками, но и с одними й теми же породами при разных схемах смешения с дубом неоднозначны (8). Так, клен татарский в культурах с узкши междурядьями, благодаря быстрому росту в первом - начале второго возрастных периодов, мощной корневой системе, интенсивной транспрра-ции, . при задержке с омоложением угнетает дуб, а на почвах Ш-1У групп может полностью подавлять его рост. Но в насаждениях с трехметровыми междурядьями клен хорошо' выполняет почвозащитную роль и одновременно служит подгоном дубу, хотя и при таком размещении необходимо своевременное его омоложение.
Высокой почвоотенявдёй сяособностьв, при умеренной интенсив^* ности транстфации, отливается ску1А1Ия. Корневая система ее компактна и не конкурирует с корневой системой дуба. Но в культурах , с узкими междурядьями, при задержке с омоложением скумпия благо- . даря быстрому росту в раннем возрасте и раскидистой кроне может» препятствовать росту дуба. После двух-трехкратной посадки "на пень!* скумпия образует стелющуюся форму.
. Хорошо выполняют почвозащитную роль смородина золотая, ирга круглолистнаяжимолость: татарская. Бее они отличаются высокой засухой и солеустойчивостью, и поэтому могут вводиться в состав насаждений во всей экологической нше дуба.
Явно выраженным антагонистом дуба в условиях засушливой степи является акация желтая, которая рядом инструктивных документов рекомендовалась в качестве одного 1й основных компонентов степных дубрав. Благодаря разветвленной почковатой корневой системе, гксокой интенсивности транешфации, "мощному развитию надземной части акации подавляет, дуб в культурах с узкими междурядья- . мк и оказывает на него заметное отрщательное влияние даже в насажден кях с трехметровыми междурядьями. Почвоотеняицая способность ее невысока и резко снижается.во второй половине лета после сбрасывания листвы. Омолэжение пороелгвых гнезд акации, состоящих из- нескольких десятков мсошых. упругих побегов, чрезвычайно трудоемко. '•.
Foot и развитие кустарникового под ласка тесно связаны с динамикой сомкнутости и плотности древесного полога. По мере увеличения этих показателей рост кустарников почти полностью прекращается. Но в окнах полога, образуицихся с возрастом в результате отпада древесных пород, кустарники, как болвУустойчивые компоненты фитоценоза, продолжает продуцировать « выполнять почвозащитную роль.
На основании всесторонней оценки различных древесно-кустар-нцковых пород рекомендуется следующий ассортимент сопутствующих дубу пород: ясень ланце^ый, клэн полевой, груша обыкновенная -во зеем диапазоне почв, пригодных для дуба - от 1а до 1У ipynnu; сосны обыкновенная и крымская - на почвах Ia-Ш групп (кроме солонцеватых разностей южных черноземов) ; клен остролистный 7 на почвах Ia-П груш; кустарники - скумпия кожевенная, kjeh татарский, смородина золотая, ждаолость татарская ( innioari tûtarioa Ь.), • ' , ирга круглолистная ( AMlanohler rotundifolla ûu».-Goure. ) - ОТ la ДО 1У ipyimg ПОЧВ.
Исследования показали, что успеишость культур дуба в аридной зоне зависит не только от правильного выбора сопутствующей породы, но и от схемы смешения ее с дубом. В тех немногочисленных случаях, где в нагорных дубравах применялось подеревное смешение дуба с ясенем ланцетнш, кленом татарским, культуры оказались малоэффективными. Дри подерешом смешении, по сравнению .с порядным, значительно усиливается напряженность межвидовых взаимоотношений и, вследствие этого, возрастает опасность угнетения дуба, усложняется вывод его в верхний полог.
В истории степного дароразведения известны и удачные куль--%уры дуба при подеревном смешении его'с другими породами, созданные по классическому древесио-теневому типу. Но они находятся в северной половине степи, на обыкновенных черноземах, где конкурентоспособность дуба выше, чем на южных черноземах и каштановых почвах; кроме того, для их выращивания потребовались значительно большие затраты на рубки ухода.
Поэтому в разработанных типах культур (16; 24) предусмотрены чистые ряды дуба; в рядах сопутствующих.допускается смешение разных пород. В тех схемах, где необходимо усилить позицию дуба, например, при смешении его с такими быстрорастущими И ши-
рококронными породами,■как сосны обыкновенная и, особенно, крымская целесообразно чередовать два ряда дуба с рядом сосны.
При обоснований ширины междурядий исходили из того, что она должна удовлетворять следующим условиям: максимально снизить веч роятность отрицательного влияния сопутствующих пород на дуб и, вместе с тем, обеспечить быстрое смыкание крон; дать возможность, с учетом регулирования расстояний между растениями в рядах, выйти на разработанные нормативные првдержки по густоте древостоя; обеспечить возможность проведения механизированных операций по агротехническому уходу и рубкам ухода.
В результате системного анализа перечисленных условий установлено, что оптимальная ширина междурядий в культурах дуба во всей его экологической нише в рассматриваемом регионе составляет 3-4 метра. Дальнейшее ее увеличение/приводит к'задержке смыкания крон и^ следовательно, - к дополнительным затратам на агротехнический уход. Кроме того, в культурах с очень широкими междурядьями (5-6 метров) ослаблена подгонная роль сопутствующих пород.
На основании изжженных принципиальных положений разработаны следующие схемы смешения: ■ ■'•'■""..
3. 4. 5.
I. '
д - д - д
Сп-'Сп- Сп Д -Д - Д Сп- Сп- Сп
2.
Д - Д - Д Д - Д - д
К - К - К К - Сп- к
Д - Д - Д д - д - д
К - К - К Сп- К - Сп
4;
д -д.-д д -д -д к - к - к д-д-д
Д - Д - Д' Сп-СП- СП Сп-Сп-Сп Д-Д-Д
д-д-д
Д - дуб; Сп - сопутствующая древесная порода; К - кустарник.
Эти схе;лы не привязаны строго к определенным лесораститель- , ным условиям. Однако на почвах низших групп пригодности предпочтительнее те из них,: в состав которых наряду с сопутствующими яреЕвсиши породами входят и кустарники. Предложенные схемы смешения могло применять, как для создания новых насаждений, так и при восстановлении усохших дубрав. .
Установлено, что на;эЭДектквность культур при прочих равных условиях существенное влияние оказывает экотип дуба. Насаждения" на плокере засушливой степи, 'созданные желудями из пойменных дуб-рев степной зоны, значительно уступают в росте культурам из се-
млн, собранных в равнинных условиях даже такого отдаленного региона, -как правобережье Украины (9; 13). <
Разработана технология воспроизводства нагорных дубрав (15;' 16; 18), основные положения которой сводятся к следующему. На площадях усохших насаждений, независимо от группы пригодности почв, производятся сплошная корчевка с последующей перепашкой плантажными плугами, обработка почвы тяжелши дисковши боронами .и осенняя перепашка на глубшу до 30 см. На почвах 1а-П групп пригодности культуры закладывают весной следующего года, на почвах Ш-1У групп лесокультурную площадь содержат в черном пару в течение одного года. Закладку культур дуба можно осуществлять как'посевом желудей,.так и посадкой сеянцами.
Продолжительность агротехнических уходов в междурядьях определяется возможностью прохода тракторных агрегатов.
_ 3. ОаЮЫ ВШНШ лОЗЙ^СТШ. Б'НАГОРНЖ ДШ'ЛШ 3.1. Губки ухода
Главными задачами рубок ухода в нагорных степных дубравах являются повышение жизнеустройчшзости и долговечности насажде- , ний, формирование и поддержание необходимых состава, густоты и вертикальной структуры насаждений.
В смешанных насаждениях'-с помадь» рубок ухода дуб должен . быть выведен в верхний полог, за исключением отдельных случаев, например, дубово-ясеневых насаждений на почвах 1У группы-пригодности или дубово-сосновых насаждений на почвах супесчано-песча-ного механического состава, где дуб может находиться в подчинен -•ном пологе, выполняя роль сопутствующей породы.
Система рубок ухода, применявшаяся в модадых насаждениях дуба не обеспечивала в должной мере выполнение главных задач. ■ • Исследования позволили выявить следующие причины недостаточной эсЕ4ективности рубок ухода: ^
- позднее начало рубок, обычно не ранее 12-15-жтнего воз--раста;
-.недостаточная интенсивность изреживания, в том числе и >
главной породы; ■
- нерегулярность проведения рубок. ■ •
В смешанных насатдениях чаше всего ограничивались омоложе-
иием сопутствующих древесло-кустарниковых порея, а в дубовой части древостоя проводились, по существу, лишь санитарные рубки. В связи с этим, при густом стоянии дуба.врядахи гнездах сохранялась высокая напряженность внутривидовых взаимоотношений, что обусловило повышенную интенсивность процесса естественного изре-живания и снижение темпов роста главной породы, ухудшение ее состояния. С другой стороны,, опоздание с навалом омолэжения сопутствующих пород и нерегулярность проведения последующих приемов способствовала усилению конкурентных взаимоотношений дуба с другими компонентами насаждения.
Но этш причинам на большей части плхцадя дубрав в первые 15-20 лет поелв/их создания рубки ухода не дали ожидаемых результатов и не смогли существенный образом устранить отрицательные послздствия применения неудачных типов культур.
Основой любой системы рубок ухода является их дифференциация ,применительно к возрасту насаждений. В засушливой степа, где-жизненный цикл лзеных фитоценозов зненительно корочев чем в лесной зоне,' общепринятые возрастные группы на адекватны процессам роста и развития насаждений дуба»
В связи о этим ввделзны следующие возрастные периоды, которые более объективно отражают основные этапы жизни нагорных степных дубрав: первый - от закладки культур до смыкания крон в рядах; второй - период интенсивного роста дуба в высоту и дифференциация деревьев до начала устойчивого снижения текущего прироста в высоту; трогай - от устойчивого снижения текущего прироста до начала распада древостоя, который характеризуется массовым усы-ханнем деревьев, образованием многочислэнных окон s пологе (15 ; 2D). Б"зависимости, главным образов от жсорастигелъных условий возрастные периоды в пределах вцделзшиа ïpynn почв продолжая?- . ся ориентировочно до 5-в лет - ЕервыГ;, до 15-30 лет -, второй, и до 30-50 лет - третий^- •
Теоретическое обоснование метода рубок ухода должно начинаться с определения принципа отбора деревьев э рубку« Применительно к сопутствующим породам в нагорных дубравах его можно сформулировать, как необходимость первоочередного удаления 'Тех эк-ьекшллров, которые препятствуют росту дуба. Что касается отбора деревьев дуба, как в смешанных, так и в частых насаждениях,
а>
32.
Рис.3. Зависимость состояния деревьев дуба ;
от их размеров в различных лесорасти- ■•■; ■ тельных условиях (25-летние насаждения)
I - 1У группы пригодности почв О -Ч категории состояния деревьев
то в жестких лесорастительных условиях засушливой степи основным критерием должна быть аизнеустойчивость отдельных индивидуумов. Для этого нужно установить связь жизнеустончаьости деревьев с их таксационными показателям. ' . ' ."'■
Результаты исследований по этому вопросу в степной, и десо- ; степной зонах противоречивы (А.А.Молчанов (1970);; Е.И.Енькова,-В.Г.Ьерченко (1975); Н.А.Лохматов (1980); Н.Яковенко (1980) | . \ Н.Г.Марушина (1982). Можно предположить,'что это.объясняется региональны;.:!! по чвенн о-клшатическш.ш особенностями и различиями в методическом подходе к оценке жизнеустойчивости. : . ,'-.''■'.'•".
Полученные автором экспериментальные данные (27) сввдетель-ствуют о том, что в насаждениях на всех пригодных для дуба почвах, состояние его ухудшается с уменьшением диаметра и высоты деревьев (рнс.З). Подобная тенденция связи между таксационными показателями и «^неустойчивостью характерна и для первого .'порослевого по- , колекия дуба. '
Структура древостоя по лизнеустойчивости деревьев дуба тесно связана и с классами роста (по Крафгу).' По мере их снижения сокрадается удельный вес деревьев лучшего состояния, особенно при переходе от Ш к 1У классу, то есть от верхнего полога древо-: стоя к нижнему.
Таким образом, основываясь на критерии жлзнеустойчивости нужно удалять в первую очередь деревья дуба меньших размеров по высоте и диаметру, из низших классов роста. При необходимости значительного снижения густоты, во вторую очередь убирают в часть более крупных деревьев дуба из верхнего полога.
В результате экспериментов установлена высокая эффективность интенсивных рубок (30£ я более,по массе) в тех насаждениях старше 20 jet, где ранее уже проводились рубки ухода; в них заметно увеличился .прирост, улучшилось состояние'дуба. В густых насаждениях того же возраста высокоинтёнсивный первый прием рубки приводит к отрицательным результатам. В насаждениях моложе 20 лет высокоштенсйвные рубки эффективны даже если они проводятся впервые (Ю; 21 ; 29).
Высокоэффективны своевременные интенсивные рубки ухода и в насаждениях, созданных по гнездовому методу, где, как правило, , имеет место высокая густота стояций дуба в площадках-гнездах. Их следует начинать в первой половине второго возрастного периода, с начала процесса дифференциации деревьев. Во второй половине этого периода оптшальная густота стояния в гнеэде-плацадке -2-3 дерева (14).
По данным различных таблиц хода роста дуба со снижением класса бонитета, то есть с ухудшением лзсорастительных условий густота древостоя в одном и том же возрасте увеличиваетЬя. Расчет густоты дубрав по методике Б.А.Шустова (1933), основанной на связи между диаметром ствола и поперечником кроны, впоследствии J совершенство ванной (Д.Кайрскштис, А.Цодвалъкис, А.Кони-кас, А.Баркаускас (1982).подтверждает эту зависимость.
Однако применительно к искусственным насаждениям степной зоны Г.К.Высоцким (КО 4) была высказана диаметрально противоположная точка зрения на связь густоты с лесорастительныди условиями: "... чем суше местность и чем солсниеватее данный грунт, тем более редкоствольно должно быть насаждение". Иначе говоря, с ухудшением лесорастительных условий густота насаждений должда
снижаться. Такого же мнения придерживался я Н.А.Качшский (1971). "
Это положен® подтвердилось исследованиями в нагорных степных дубравах. Теоретически его можно представить, как стремление '•'.' каждого индивидуума лесного фитоценоза к увежченаз площади питания по мере уменьшения содержания влаги и усвояемых питательных " элементов на единице площади. Соответственно, с ухудшением десо- -растительных условий возрастает напряженность как межвидовых, так " и внутривидовых взаимоотношений внасаждении, усиливается процесс : естественного изреживания. Так в 30-летних насаждениях дуба сомкнутость полога варьироваЛа от 8Э-вО% на почвах 1а-Г групп до . \ 15-20^ на каштановых солонцеватых почвах, котсрые находятся за пределами пригодных для дуба лесорастительных условий (8; 13; 26).
В аналогичных лесорастительных условиях процесс естественного изреживания усиливается с увеличением густоты древостоя, вследствие чего различия в первоначальной густоте культур с -воз-; растом нивелируются. .Вместе с тем, повышенная напряженность взаимоотношений между компонентами лесного фитоценоза в более густ (¿с ; насаждениях приводит к торможению роста дуба и снижению его.ус- ..■'. то(Мавости. ... . , . * .• ' •
Установлено, что в пределах .густоты (//) древостоя от 1,5 до 8,0 тыс.шт./га (А=25 лег) средний прирост непрерывно уменьшается с увеличением густоты (21). Зависимость аппроксимируется следующими уравнениями: .; , •■/"'■■'
& Нем = -1,251АГ +0,016У?ч39,57О (I группа почв). / '
А Нем » -О,¿оЗ^-0,329^+0,ОгэЛ^+г?,503 (Ш группа почв); 1
Опираясь на результаты экспериментов И обефцив данные дру- . ? гих исследователей автор разработал нормативные праде^жки густо- .4 ты древостоев нагорных степных дубрав в разлшных дасораститель-. . ных условиях по возрастным периодам (6 ; 26). Они приедены в , табл.5. ,
Исходя из сформулированных главных задач рубок ухода разработаны основные положения рубок по.возрастным периодам (16). Первый прием рубок осуществляется при необходимости в первом возрастном периоде, главдым образом с санитарной целью, для удаления больных и сильно поврежденных деревьев. "
Основной обьем рубок ухода выполняется во втором возрастном- .. периоде. В начал* периода нужно обеспечить выходдуба в верхний..
полог. Это является завершенным леоокультурным производство^ (А.Р .Родин, 1980). Затем формируется древостой необходимых состава'л густоты. В насаждениях о густотой значительно выше норматива, в первой половине периода необходима интенсивная рубка, с выбор-> кой до 30-40$ от залаоа отволовой древесины оодутотвующих пород и дуба.
Таблица 5
Нормативные придержки гуототы нагорных дубрав засушливой степи по возрастным периодам
{ : Площадь питания (м^Т на одно дерево Группы { • . дуба и сопутствующих пород_
почв ! 1устота тыс.шт./га (в т.ч. дуба
I не' менее Ь0%)
___ _ ________ _ _ ----------
I в конце в конце в третьем периоде
! первого , второго 1 (до начала распада I периода { . периода { древостоя)
" 1а~ I ~ ~ ~ ~ ~~зУ ~ ~ ~ 5»! 7,1
2,7 ; 1,6 1,4
П 4*0 ТА 8^0
¿,5 1,4 1,25
а 5,0 8.0 ю.о
2,0 . 1,25 1,0
17 5^9 10^0 11.7
: 1,7 1,0 0,85
' • ■ В первую очередь удаляют те экземпляры сопутствующих пород, которые препятствуют росту перспеетпвных деревьев дуба. В дубовой часта древостоя смешанных:культур и в чистых культурах дуба сначала удаляют деревья меньших размеров, низших классов роста. В смешанных яасазденкях с узкими междурядьями, где имеется опасность сильного угнетения дуба другими породам, возможна вь-рубка (омо-локение) сопутствующих древесных пород и кустарников целнми рядами.'
Рубки ухода в третьем возрастном периоде направлены на поддержание жипнеустойчивостп и удовлетворительного санитарного состояния' насаждений. В'соогретствил с этими задачами удалению
35.
подлежат, главнш образом, усохшие, интенсивно усыхающие, больные и сильно отставшие в росте деревья, а также - порослевые экземпляры, появившиеся от предыдущих рубок.: Интенсивность отдельных пригмов, по сравненаа со вторым возрастным периодом,додана быть значительно снижена; она составляем до 10-15$ от запаса.
Во всех возрастных периодах ориентиром по густоте древостоя должны быть разработанные нормативные придержки (тебл.5).,
функции выборочных санитарных рубок целесообразно реализо-вывать во время рубок ухода. Но в некоторых случаях санитарные рубки могут проводиться"и как самостоятельное мероприятие, например, при необходимости срочной ликвидации очагов стволовых вредителей, послв пожаров, массовых снеголомов и т.д. '
На основании рассмотренных основных положений'и с учетом специфики насаждений нагорных дубрав, разработана технология рубок ухода (Ю; 1Ь; 17). ,, ; . . ■
3.2. Пути восстановления дубрав
•Значительная часть нагорных дубрав,.созданных в началз пятидесятых годов, достигла возраста естественной спелости или при-' близилась к нему. В отличие от дубрав естественного происхождения в ареале сплошного распространения дуба, а также - от 'естественных баирачных дубрав степной зоны,'дубравы, созданные искусственным путем на полностью безлесных пространствах плакора за- • суш либок степи,не являются самовоспроизводящейся биологической системой; эти насаждения не восстанавливаются естественным Семен-( ным путем. , ■:.'■.;"- .'■
Появляющийся под пологом самосев дуба и других.даевесных пород недолговечен. Без активного вмешательства в жизнь этих на-савдений со временем неизбежен'их распад с последующим остепнени-ем площади или, в лучшем случае, - превращением в кустарниковые' ■ флтоценозы. ■ ,
Есть только два пути восстановления нагорных дубрав засуш-, лиьой степи - создание культур вновь или вегетативное (порослевое) возобновлена материнского насаждения после рубки. Воссга-ноБдение дубрав искусственным путем шеаг ряд .преимуществ, наг : прякер,'возшжлоегь применения селекции уже на стадии' закладки .' культур, формировала насаждений с заранее заданным состаюм и схеи.ой емешешш.
Но вместе с тем, этот путь требует значительных материальных затрат для реализации трудоемкой технологии подготовки площади и обработки почвы, особенно таких операций, как сплошал корчевка пней ц плантаадая вспашка. Поэтсглу выполнить предстоящий большой объем восстановительных работ в нагорных дубравах только за счет создания новых культур, не представляется возможным. Следовательно на части площади неизбежно придется идти по второму пути.
Цробдама порослевого возобновления дуба в степи не нова. Значительный вклад в ее разработку внесли Ф.Н.Харитонович, С.С. Пятницкий, Е.С.Павловский, Н.АЛохматов и другие. Однако ее многоплановость и региональная специфика обусловили необходилость дальнейшего изучения ряда аспектов этой проблемы.
Исследования проводились в насаждениях нагорных дубрав первой порослевой генерации. Было установлено, что в аналогичных лесор'астительных условиях древостой первой порбс левой генерации, по сравнению'с семенными, обладают более высокой энергией роста до 35-40 лет на кгачых черноземах и до 25-30 'лет - на темно-кашта-новых'почвах. Затем начинается интенсивный процесс распада порослевых древостоев.
Благодаря быстрому росту побегов смыкание крон в междурядьях порослевого поколения, при условии проведения агротехнических уходов, наступает на 2-3 года быстрее, чем в насаждениях семенного происхождения.
Однш га недостаточно разработанных в агротехнике выращивания порослевых дубрав является вопрос о целесообразности разреживания появлявшихся на пне гнезд поросли» в которых насчитывается в первое время до 25-20 и более порослевых побегов«
Опыта на почвах каштанового типа, показали, что уле с первых лет зизни порослевой генерации дуба начинается интенсивное естественное изреживание порослевых гнезд, которое сопровождается дифференциацией порослевян по высоте и диаметру. В контрольных, ие-разреженннх гнездах выделяются лядерные побеги,, а через несколько лет по общему количеству побегов эти гнезда приближаются к разреженным.
В разреженных гнездах, где было оставлено по 2 наиболее развитых порослэвых побега, прирост в высоту самого 1фупного из них (лидерного), но сравнению с лцдерным на контроле меньше,, а раз ли-
чия между ними1 ».радиальном приросте несущественны. Эти данные позволяют сделать вывод о той, что разреживание порослевых гнезд не стимулирует рост ледяных побегЬв, которые составят в будущем верхний полог дубрав (25). /V- ' V '
Успешность порослевого возобновления дубрав зависит, главным образом, от возраста и состояния насаждений. Для предварительного определения возраста лесовосстановительной (десовозоб-новительной) рубки следует пользоваться ориентировочными возрастами возобновительной спелости дуба для различных почвенных ус- • ловий степной зоны (Е.С.Павлэвский, В73). - ь .
■Окончательный выбор участков дубрав с целью формирования порослевой генерации осуществляется с учетом их состояния. Б качестве прщержки можно рекомендовать, участки с количеством интенсивно усыхающих деревьев (Ш-1У категорий состояния) не менее 30-40$, где выборочные .санитарные рубки уже не могут приостановить процесс усыхания. Абсолютно непригодны для восстановления порослевым путем насаждения, пораженные,сосудистш микозом, :;
' 3 А К2 Ю Ч Е Н К Ь
Созданные искусственным путем на плакоре юга степной зоны • европейскойчасти,России масоивные и широкополосные насаждения дуба - нагорные дубравы - имеют шогофункциональноезначение. По разнообразию лесорастительных условий и типов культур они ; представляют собой уникальный опыт степного лесоразведения. Во втором десятилетии жизни э.тих насаждений начался процесс,резкого ухудшения состояния дуба, а местами - выпад его из состава насаждений. ,'■'''. ':"'.:-'-'. ■'"'• : Проведенные исследования позволяют утверждать, что в регионе с диапазоном почв от южных черноземов до каштановых раннее началэ процесса усыхания явилось следствием не только общего неб-шюцриятного'почвенно-климатического фона, но и в не меньшей .степени было обусловлено антропогенными,факторами. Главными из , них являются недостаточное теоретическое обоснование типов культур, низкая эффективность рубок ухода. Кроме того, подбор лесо-. ■ культурных площадей осуществлялся без достаточного учета экологических потребностей дуба. Таким образом, есть основания гово- { рить о недоиспользованных потенциальных возможностях выращивания иагорных дубрав.
На ровных плакорных пространствах засушливой степи со слабо выраженным рельефом и глубоким уровнем залэгания грунтовых вод качество почвы является основой характеристики лесорастительных условий. Поэтому выявление связей в системе "почва-дас" имеет важнейшее значение для разработки научных основ ведения хозяйст-? ва в нагорных дубравах. ;
• Установлено, что за исключением незначительной плэщади дубрав на луговато-каиггановьи и лугово-черноземных почвах (не более 10$ на всей остальной территории,насаждения произрастают в ус: ловиях. напряженного водного режима. Дефицит продуктивной влаги на тешо-кажтановых и, особенно, каштановых почвах ощущается даже в годы с обеспеченностью осадками выше среднего уровня.
Основной влагооборот в почве под насаждениями дуба происходит в верхнем метровом слое, откуда поступает 70-90% всей влаги, расходуемой насаждением из трехметровой толпа почвогрунта. Главной составляющей расходной части водного баланса в нагорных степ-• пых дубравах является транспирация, на доло которой приходится 70-75% суммарного испарения фитоценоза, в том числэ древесно-кустарниковой растительно си ю- 60-65^.
Установлена тесная и достоверная связь между интенсивностью , роста дуба в высоту и рядом почвенных факторов - запасом гумуса, мощностью гумусового горизонта, глубиной залегания наиболее токсичных солей; первые два из них опосредовано характеризуют и уровень влагообеспеченности лесного фитоценоза. Связь.аппроксимируется уравнениями регрессии, которые позволяют прогнозировать прирост дуба при различном сочетании почвенных факторов.
Выявленные зависимости послужили теоретическим обоснованием для разработки классификации почв по их пригодности для выращивания дубрав на плакоре засушливой степи. Отличительной особенностью классификации являётся то, что она базируется целиком на • количественных параметрах почвенных факторов. Классификация является основой для выбора лесокультурных площадей, проектирования создан ия и восстановлен ?д дубрав.
По выделенным .'в классификации группшл почв сформулированы статистические модели роста дуба в высоту, которые представляют соЗо;!. исходные! материал для разработки региональной таблиц^ хода, роста дуба. Модели роста позволили также выявить принципиальные раздач {Я в холе роста ме-аду нагорнктл« дубравами засушливой степи
\
■.-'ц0-
и бстестгеннымй дубравами в ареале сплошного распространения дуба. . •• /Л". у ■
В результате системного анализа комплекса факторов г лесо-растительных условий, взаимоотношений дуба с сопутствующими породами, их гранспирационной активности, штенсивности роста дуба в зависимости от площади питания, возможности проведения ,.' механизированных лесокультурных и жсохозяйственных работ V георетически обоснованы основные элзыенты. типов культур дуба ассортимент сопутствующих пород, схемы смешения, густота древостоя. • .' •' ' ;., •.
' Показано, что содаестимость дуба с различными дребесно- . кустарниковыми породами во многом определяется особенностями взаимодействия их корневых систем. Но несмотря на различия в строении корнеёых систем, основная масса корней всех пород сосредоточена в слое глубиной до 70-80 см. В свете этих данных по-, нятно почему потребление влаги насаждение^.происходит, в основном, из .верхнего метрового слоя почвы. '
• По характеру взаимоотношений <} дубом в культурах выделены три группы пород. В первую входят, породы, которые рекомендуются в качестве сопутствующих дубу, вторую группу составляют породы, которые недостаточно эффективно . выполняют почвоотенящую и под- • гонную функции,'Применять их-для, смешения с дубом в регионе от . южных черноземов до каштановых почв нецелесообразно. В третью .группу выделены породы, которые являются'явными антагонистами дуба. . V - -.;■.;■ •
Но пригодность пород в качестве сопутствующих д^'бу не является абсолютной; ее следует рассматривать в._связи с лесорасти- ; тельными условиями, схемой, смешения и размещения. Так» породы.1 первой группы при определенных усдаьиях могут оказывать и неблагоприятное влияние на дуб. Поэтому в теоретическом обосновании схш смешения заложены принципы, которые.исключают, (при. правильном ведении хозяйства) возможность отрицательного влияния сопутствующих пород на дуб. Показано,.что преимущества смешанных культур наиболее полно реализуются в лесорастительных условиях, представленных' назшши группами пригодности, почв, при участии в на-,.; саадении пород, отличающихся высокой засухо- и солеустойчивостыо.
В насаждениях' дуба, особенно смешанных, с увеличением густоты усиливается напряженность взаимоотношений меаду компонент
тми лесного фитоценоза, что обуславливает снижение жизнеустойчивее гн темпов роста дуба, интенсификацию процесса естественного изреживания.
Разработаны нормативные прадержки густоты насаадений по возристным периодам для различных лзсорастительных условий. Ocho ьополагаладл принципом их построения является уменьшение густоты с ухудшением лзсорастительных условий. В соответствии с нормативами, стартовую густоту ь 20-25 тыс.шт./га, с которой создавали узкорядные культуры дуба в пятидесятых годах, следует считать завышенной не менее, чем в 2-3 раза.
Вскрыты причины низкой эффективности рубок ухода, применявшихся в нагорных дубравах. Теоретически обоснован принцип отбора е рубку деревьев дуба. Доказана высокая эффективность ранних интенсивных' рубок (до 30-40/Í.OT запаса) в густ.ых смешанных насаждениях. На основании анализа производственного опыта и результатов проведенных экспериментов разраЗотаны предложения по совершенствованию системы рубок ухода, дифференцированные по возрастал периодам,- Предусматривается, что главные задачи рубок должны быть выполнены во втором возрастном периоде. Ориентиром по густоте во всех возрастных периодах служат разработанные придерж-ки.
' .Обоснована целесообразность и определены условия, при которых возможно восстановление нагорных дубрав порослевш путем с' помощью лесовосстановителыюй рубки. Это позволит на части площади подлежащих восстановленио насаждений упростить и ускорить процесс во с про ;п юдства. Долговечность первой порослевой генерации дуба составляет не менее 30-40 лет.
Экспериментально доказало, что разреживание порослевых гнезд дуба не дает эффекта. Исключение этой операции (которая ■ выполняется вручную) из технологического цикла позволит еще более уменьшить трудоемкость работ по переводу материнского насаждения семенного происхождения в порослевое поколение.
Несмотря на возможность восстановления нагорных дубрав вегетативным методом, основным путем воспроизводства должен быть семенной, который обеспечивает большую долговечность дуба, более" широкие возможности для применения селекци.; и формирования насаждений нужного состава.
■ Но не на всей площади насаждений, нуждающихся в воспроизводстве, лзсорастительные условия отвечают экологии дуба. Поэтому целесообразность сохранения дуба, как главной породы, во вновь создаваемых насаждениях нужно определять на основе разработанной классификации почв.
В целом, в результате исследований разработана научно обоснованная система мероприятий ш выращиванию насаждений дуба чег решчатого в плакорных условиях засушливой степи. Она изложена в Рекомендациях, которые используются в практической деятельности предприятий лесного хозяйства, при лесоустройстье, ь проект-'ных и научно-исследовательских раЗотах. Ь настоящее время они широко внедряются -при создании насаждений дуба в степной зоне.
лз.
ОПУБЫКОШШЫЕ РАБОТА ПО ДШСЕБТАЩШНОИ ТЕМЕ
1. О причинах усыхания дубрав в степной зоне. Лесное хозяйство, 1969, )| п. - с.71-74.
2. Влияние массивных лесонасаждений на почву в условиях засушливой степи (сошестно с Фирсовым Е.А. и Тугер Л.И.).
4,1: Лесохозяйственная информация ПШТИ-лесхоза, 1976, к 18. -с.18-19. , '
3. Опыт создания массивных дубрав в засушливой степи (совместно с Фирсовым Е.А.)
.4.1: ЦШТИ-лесхоз, 1978. - 30 с.
4. Влияние почвенных условий на рост и состояние массивных насаждений дуба в засушливой степи (сошестно с Фирсовым Е.А. й Тугер Л.И.)
Лесное хозяйство, 1978, № 3.
5. Еяз мелколистный и ясень зеленый в гослесополэсах в сухой степи (сошестно с Белоусовым В.И.)
4.1: Лесохозяйственная информация, ЦБНТИ-лесхоза, 1978, ц 20. -с.13-15. .
6. Рекомендации по реконструкции и созданию массивных насаждений дуба в засушливой степи (совместно с фирсовым Е.А.). Тез.докл.Всес.научно-техн.конф. Союзгипролесхоз 1'.-),!: 1978. -с.165-158.
7. Почвопреобразувдее влияние широких лесных полос в сухой степи (сошестно с ГЪсподарской Н.Д.)
41: Почвоведение 1980, Ц Ц.-С.109-116.
8. Гост и устойчивость культур дуба черешчатого в экстремель-ных условиях произрастания (совместно с Господарской Н.Д.) Сб. "Дубравы'и-повышение их продуктивности" М: Колос, 1981. • -с.122-133. ' ' ' '
9. Повышение устойчивости и восстановление зяцитных насаждений в сухой степи.
4": ВДТИ-лесхоз, 1931, вып.З. 43 с.
{
♦
/
10. Пу*и ведения хозяйства в нагорных дубравах засушливой степи, .-М: Экспрессии формация ЦШТИ-лесхоза. Сер."Лесоведение и х-союдство", 1983, вып.З, -с.15-19,
11. Пути повышения'устойчивости дубрав и их восстановление в засушливой степи.
Тез.докл.Бсесоюзн.научно-техя .конф.Союзгипролесхоз . - М: 1983. - с.44-47.
¡[2. Особенности строения корневых систем в культурах дуба в засушливой степи.
Лесной журнал, 1985', » 4, -с.15-19.
13. Ведение хозяйства в государственных защитных лесных полоса (сошестно с Кудряшовым П.В. и Князевой Л.А.)
-М: Агропромиздат 1985. -78 с.
14. Рубки ухода в степных дубравах на разных частях всдосборнь бассейнов.
Сб.научн.трудов ШИИШа "Основы выращивания защитных насаз дений на водосборных бассейнах малых рек" -М: 1985, -с.99'
15. Технодогия выращивания насаждений дуба в засушливой степи Тез.докл.Бсесоюзн.коорд.совещания "разработка научных осн и технологии создания лесных культур на основе селэкции £ комплексной механизации работ" -Брянск, 1985. -с.62.
16. Рекомендация по ведению хозяйства в степных нагорных дуб] вах юго-востока европейской части РС4СР (сошестно с гру] авторов) -ад: 1985. -33 с.
17. Рекомендации по ведению хозяйства в насаждениях гослесоп лос степи и полупустыни юго-востока европейской Засти РС (сошестно с группой авторов).
-М: 1986. -35 с.
18. Технология реконструктивно-восстановительных рубок в сте них насаждениях (сошестно с В.Ф.Рыжковым).
Тез.докл.Всесоюзн.научно-техн.совещания "Защитное лесор. ведение и повышение плодородия почв". -Новосибирск: 198--С;117-119.
-
Ерусалимский, Владимир Израилевич
-
доктора сельскохозяйственных наук
-
Москва, 1992
-
ВАК 06.03.01
- Рост дуба черешчатого в лесных культурах, созданных с применением разных типов смешения в условиях Нижнего Дона
- Опыт интродукции дуба северного (Quercus borealis Michx.) для искусственного лесовосстановления в Брянской области
- Рост, состояние, долговечность и возобновление дуба черешчатого в условиях сухой степи
- Дендроэкологические особенности формирования насаждений дуба черешчатого (Quercus Robur L.) в Чувашской Республике
- Экологическая адаптация вегетативного потомства дуба черешчатого из различных регионов в условиях Ульяновской области
