Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Лесоводственные аспекты формирования культурофитоценозов с ясенем маньчжурским в Приморье

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

Автореферат диссертации по теме "Лесоводственные аспекты формирования культурофитоценозов с ясенем маньчжурским в Приморье"

На правах рукописи

§ &

Приморская государственная сельскохозяйственная академия Институт лесного и лесопаркового хозяйства

О ^ - «V

БРАТИНА ИННА ВИТАЛЬЕВНА

ЛЕСОВОДСТВЕННЫЕ АСПЕКТЫ ФОРМИРОВАНИЯ КУЛЬТУРОФИТОЦЕНОЗОВ С ЯСЕНЕМ МАНЬЧЖУРСКИМ В ПРИМОРЬЕ

Специальность 06.03.03 "Лесоведение, лесоводство; лесные пожары и борьба с ними"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

На правах рукописи

Приморская государственная сельскохозяйственная академия Институт лесного и лесопаркового хозяйства

БРАТИНА ИННА ВИТАЛЬЕВНА

ЛЕСОВОДСТВЕННЫЕ АСПЕКТЫ ФОРМИРОВАНИЯ КУЛЬТУРОФИТОЦЕНОЗОВ С ЯСЕНЕМ МАНЬЧЖУРСКИМ В ПРИМОРЬЕ

Специальность 06.03.03 "Лесоведение, лесоводство; лесные пожары и борьба с ними"

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Работа выполнена в Приморской государственной сельскохозяйственной академии.

Научный руководитель - профессор Приморской государственной сельскохозяйственной академии, член - кор. МАН ВШ, академик ААО И.Т. Дуплщцев,

Официальные оппоненты:

Чернышёв В.Д., доктор биол. наук, профессор, Цыбуков В.Н., доцент, канд. с.-х. наук.

Ведущее учреждение: Ботанический сад - институт ДВО РАН

Автореферат разослан "Ш " сентября 1998 г.

Защита состоится "2.4 " октября 1998 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета К120.80.01 при Приморской государственной сельскохозяйственной академии.

Отзывы просим направлять по адресу: 692510 г. Уссурийск, проспект Блюхера, 44. ПГСХА

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ПГСХА.

Ученый секретарь диссертационно совета кандидат с-х наук

ВВЕДЕНИЕ

Человечество с древнейших времен и по настоящее время тесно связано с лесом. Несомненно, в будущем роль леса в жизни людей в значительной степени возрастет. Однако, будучи постоянным потребителем лесных продуктов и различных благ, получаемых из леса и от леса, человех на протяжении многих тысячелетий мало задумывался о способах его сохранения и воспроизводства.

Предметом пристального внимания и изучения лесоводами в настоящее время является природа не только девственного леса или леса, мало затронутого деятельностью человека, но и сильно измененного или искусственно созданного. При этом учитывается усиливающееся влияние человека на лес, и возросшее значение леса для человека.

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

Особенностью существующих лесных экосистем является то, что наряду с процессами развития и смен происходит их частичная деградация. Причем этот процесс характерен не только для районов с повышенным антропогенным прессингом.

Процессы деградации отмечались большой группой авторов. Ими охарактеризованы как пйхтово-еловые леса, так и леса, сформированные в основном лиственными породами.

В связи с этим с максимальной остротой стоит проблема всестороннего изучения лесов, испытывающих наибольшее антропогенное влияние. Это рекреационные леса, почво- и полезащитные лесополосы, защитные полосы вдоль железных, автомобильных дорог, запретные - вдоль рек и других водоемов, и т.д. Значительную их часть в настоящее время составляют леса, созданные искусственно. По ряду исходных элементов своего генезиса они существенно отличаются от естественных насаждений.

Одной из наиболее часто встречающихся и устойчивых пород в куль-турофитоценозах Приморья является ясень маньчжурский.

В условиях искусственных ясейевнйков он развивается под воздействием двух разнонаправленных процессов. Это формирование экосистемы и ее дигрессия. Определение устойчивости таких ясеневников к различным неблагоприятным факторам, интенсивности 1ГХ деградации и возможных путей оптимизации процессов развития является очень важным. Поэтому изучение формирования культурофитоцёнОзов с ясенем маньчжурским рассматривалось как крайне необходимое.

Данные, полученные в результате исследования, смогут стать звеном мониторинга состояния лесов различного происхождения в Приморье.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ

Целью исследования является выявление особенностей биологии, санитарного состояния и поражаемости ясеня маньчжурского в древостоях, испытывающих наиболее сильный антропогенный прессинг в Приморском крае. В связи с поставленной целью сформулирована программа:

- Определить основные отличия в условиях среда обитания и строении фитоценозов естественного и искусственного происхолецемня;

- Выявить особенности роста ясеня маньчжурского в условиях лесных культурофитоденозов и естественных насаждений;

- Изучить особенности возобновления искусственных ясеневников;

- Охарактеризовать состояние древостоев с участием ясеня маньчжурского и причины, вызывающие их ослабление;

- Выявить поражаемость дереворазрушающими грибами и повреждаемость насекомыми этой породы в разных условиях обитания;

- Выявить причины, при которых падает сопротивляемость ясеня маньчжурского к неблагоприятным факторам среды;

- Определить оптимальные условия для создания искусственных ясеневников;

- Сравнить конкурентоспособность ясеня ¡маньчжурского с другими породами в культурофитоценозах.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

Впервые для Приморского края произведено комплексное изучение общего состояния ясеня маньчжурского б условиях культурофитоценозов и в естественных насаждениях подверженных рекреационному воздействию. Проведен сравнительный анализ видового состава, обилия, жизненности и других показателей подлеска и травяного покрова в условиях искусственных и естественных ясеневников. Автором предложена классификация, характеризующая особенности формирования культурофитоценозов с ясенем маньчжурским в разных условиях. В ее основе лежит сопоставление таких важных факторов, как близость условий процзрзстания искусственных ясеневников к естественным, рекреационное воздействие на них, интенсивность смены видов в подлеске и травяном по!дэов£, наличие возобновления.

В процессе исследования установлены отличия в. ходе роста и возобновлении естественных и искусственных ясеневников. Выявлена соотноси-• тельная устойчивость ясеня маньчжурского и других пород, произраставших с ним, в условиях культурофитоценозов.

Проведен анализ интенсивности развития гнилей ствола ясеня при различных источниках проникновения инфекции. Установлена зависимость между распространенностью некоторых фитопатогенов и наличием ожогов ствола, а также автомобильные выхлопов.

4»

ПРАКЖЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

Полученные Материалы позволяют оценить роль различных факторов в формировании культур о ф итоце нозо в с ясенем маньчжурским.

В результате проведенного исследования разработаны предложения по оптимизаций ростовых процессов, повышению сопротивляемости данной породы к неблагоприятным факторам среды, определению благонадежности и подбор^ древесно-кустарниковой растительности для смешения при создании кул'ьтурофитоценозов.

АПРОБАЦИЯ МАТЕРИАЛА

Основные положения диссертации докладывались на научно-практических конференциях по проблемам использования, восстановления и повышения продуктивности лесов (ПГСХА, 1995, 1998), и научной конференции аспирантов (ПГСХА, 1997).

ПУБЛИКАЦИИ

По материалам выполненных исследований опубликовано 7 работ;

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ

Диссертация общим объемом 176 страниц состоит из Вйёдения, 8 разделов-, заключения, списка литературы, включакзщего 215 наименований, и приложения. Работа включает 31 рисунок и 23 таблицы.

1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ И РАСТИТЕЛЬНОСТИ ПРИМОРСКОГО КРАЯ

Приморский край в Силу своего местоположения обладает рядом уникальнейших. характеристик, обусловливающих особенности его климата и растительности. Из-за бЬльшой протяженности края в широтном направлении создаются весьма разнообразные и сложные климатические условия не только в природных зонах или районах, но даже в отдельных пунктах.

На формирование микроклимата большое влияние оказывает и рельеф местности; Этот фактор существенно изменяет метеорологические показатели. Кроме того, под его влиянием формируются определенные типы почв и растительных сообществ, произрастающих на них (Болоняев, 1957; Иванов, 1976).

Лесорастительные свойства почв следует рассматривать как результат взаимосвязи и взаимодействия почвы, климатических условий, рельефа и растительности (Крейда, 1970, Пшеничников, 1986, Синельникова, 1988 и др.).

Распределение растительности по широтной зональности в Приморском крае осложняется высотной поясностью.

Ясень маньчжурский - типичный представитель долинных лесов. Морфологические и биоэкологические особенности этого вида обеспечивают его пластичность в зависимости от условий произрастания. Предпочтительными для ясеня являются широкие долины, плато и пологие склоны увалов с богатыми, свежими и влажными почвами (Васильев, 1979 и др.)

2. ИЗУЧЕННОСТЬ ВОПРОСА ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ЛИТЕРАТУРНЫМ ДАННЫМ

Основные усилия лесоводов раньше, да и сейчас, направлены на изучение лесов, имеющих хозяйственное применение. Но в связи с увеличением населения края, естественным является более детапьнре изучение лесов, подвергающихся воздействию человека или им созванных. Изучению различных аспектов биоэкологии ясеня, типологии лесов с его участием посвящены многие работы ряда исследователей.

Значительную роль в разработке классификации типов и групп типов лесов из ясеня маньчжурского играют работы ИТ. Васильева, Ю.И. Манько, В.П. Ворошилова (1974), Н. А. Попова (1961), В. А. Розенберга (1969). В целом надо отметить, что существующие классификации имеют ряд расхождений, в том числе по количеству выделяемых типов леса и другим характеристикам.

Особый интерес представюцот работы, связанные с описанием роста этой породы. Основная часть исследований проводилась в естественных насаждениях. Рост ясеня маньчжурского в культурах изучался меньше (Любарский и др. 1961). Таксационные показатели ясеня маньчжурского описаны радом ученых. А.А. Цымек {1956) и Н.Г. Васильев (1979) анализировали ход роста ясеневншсов по классам бонитета, а Н.Т. Смирнов (1983, 1988,1990) по группам, отличающимся лесораститеяьными условиями.

Еще одним аспектом в изучении ясеня маньчжурского является исследование его порослевой способности. Некоторые данные по этому вопросу имеются в работах К.П. Соловьева (1937), К.П. Солодухина (1959), Н.Г. Васильева (1979, 1965) и др. Выводы сводятся к тому, что порослевая способность ясеня сохраняется до возраста 170 - 180 лет, хотя отмечены отдельные деревья этой породы, дающие поросль в 200 - 210 лет.

• Биоэкологические особенности ясеня маньчжурского изучались разными авторами. В.М. Тагальцевой (1977), Н.Г. Васильевым (1979) и др. ясень маньчжурский отнесен к доводьно холодостршсим породам.

Проблеме .изучения заболеваемости и лоражаемости этой породы посвящено большое количество публикаций (Бункика, 1971, 1974, Любарский, 1934,1965, Васильева, 1975, Мамаева, 1975 и др.).

В результате краткого обзора изученности вопроса по литературным данным можно отметить следующее:

- Изученность насаждений с ясенем маньчжурским не имеет систематического характера;

- Некоторые аспекты, исследовавшиеся разными учеными, имеют отдельные расхождения, в том числе, такой важный вопрос как ход роста ясеневых насаждений;

- Изученность древостоев различного происхождения, подвергающихся антропогенному воздействию, гораздо меньше, чем естественных, находящихся на значительном расстоянии от населенных пунктов;

- Методологический подход к закладке пробных площадей подразумевает подбор высокополнотных древостоев, по возможности не пройденных лесными пожарами, и т. д. Среди естественных насаждений вблизи населенных пунктов и в искусственных ясеневниках такие древостой обнаружить трудно;

- Не проведено детального сравнительного анализа естественных и искусственных ясеневников. Особенно интересным в этой связи является сравнение монокультур и смешанных посадок, а также культурофитоценозов с ясенем и дреЕостоев естественного происхождения;

- При изученности болезней ясеня маньчжурского и их возбудителей вопрос о диагностировании гнилей древесины на раннем этапе ее развития (без плодовых тел) в дальнейшем должен получить свое разрешение;

- Характеристика подмерзаний в естественных насаждениях и искусственно созданных человеком разноречива;

- Хотя обследование поражаемости насаждений городов я поселков Дальнего Востока проведено, но не дано сравнение поражаемости в рекреационных лесах и лесах, редко посещаемых человеком. Следовательно, сложно сделать выводы об устойчивости данной породы.

В результате анализа литературных данных были составлены программа и методика исследований, и определен их объем.

3. ПРОГРАММА, МЕТОДИКА И ОБЪЕМ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводились в культурофитоценозах, расположенных в населенных пунктах или в непосредственной близости от них, и в естественных насаждениях. Пробные площади закладывались в различных условиях (водообеспечение, схема посадки, смешение, рельеф, загрязнение, рекреационная дигрессия и т.д.). Объектом изучения является ясень маньчжурский.

Изучение особёйнбстей травяного покрова и подлеска проводилось по общепринятым методикам, применявшимся и ранее при изучении фит-ценозов с участием ясеня маньчжурского, с использованием шкал Друд-де, Брауна-Бланке и Павиара, Быкова.

Изучение особенностей роста и развития ЯсеНя маньчжурского проводилось в ходе биологического обследования по методике П.Г. Шитга (1968) с некоторыми дополнениями. Сущность метода биологического

обследования выражается в сопоставлении объективных данных динамики роста и развития изучаемой породы, и факторов внешней средь;.

Биологическое обследование включало несколько этапов. На первом были собраны данные о насаждениях с ясенем маньчжурским в Приморском крае и в каждом обследуемом районе. На основе анализа полученных данных и предварительного осмотра для более детального обследования отбирали типичные (размещение, возрастной и породный состав, степень дигрессии и так далее). Количество таких посадок в каждом районе было различным. В отобранных древостоях после глазомерной оценки состояния в пределах однородного участка выделяли типовую пробную площадь. Величина пробной площади определялась исходя из коэффициента изменчивости таксационных показателей древостоев и, в первую очередь, их диаметров.

Санитарное состояние определялось с учетом механических повреждений и подмерзаний. Поражаемость ясеня маньчжурского выявлялась в ходе рекогносцировочного, а затем детального обследования. Общую оценку поражения выводили по проценту больных деревьев в насаждении или в его части: слабое - 10 %, среднее - 11-25 %, сильное - свыше 25 %. Древостой с поражением более 10 %, если их площадь превышала 0,1 га, отмечались как очаги болезни. Пробные площади обычно закладывались вдоль рядов - ленточные, реже- квадратные.

Для изучения болезни в динамике проанализированы деревья, отличающиеся по интенсивности развития патологии (погибшие в год исследования, больные, здоровые). Рекогносцировочное обследование для выявления вредителей производилось по методу П.Н. Тальмана (1964) .

Данные исследований обрабатывались методами вариационной статистики с применением ЭВМ.

В течение двух полевых сезонов с 1995 по 1996 годы автором при помощи студентов лесохозяйственного факультета ПГСХА на территории Приморского края заложено 59 пробных площадей. На них взято 68 модельных деревьев, из них па изучение ростовых процессов - 31, на залегание гнилей - 37. Для оценки состояния сопутствующих пород заложено 5 пробных площадей.

4. ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЛЕСКА II ТРАВЯНОГО ПОКРОВА В ЕСТЕСТВЕННЫХ И ИСКУССТВЕННЫХ БИОГЕОЦЕНОЗАХ С УЧАСТИЕМ ЯСЕНЯ МАНЬЧЖУРСКОГО

При описании лесорастительных комплексов особое внимание уделялось детальной характеристике подлеска и травяного покрова, так как именно эта часть экосистемы подвержена сильным даменениям. В данном исследовании сравнение характеристик травяного покрова и подлеска (их видового состава, обилия, жизненности, размещения, встречаемости и т. д.) проводилось как в естественных, так и в искусственных ясеневниках.

Особенностью культурофитоценозов является то, что они формиру ются в условиях во многом специфических. Это трансформирование на начальных этапах среды обитания, одновозрастность, размещение и т.д. В них наряду с процессами развития древостоев с постепенным увеличением количества видов в подлеске и травяном покрове одновременно мсжег наблюдаться дигрессия отдельных частей или всей экосистемы в целом. В естественных сообществах на растения, входящие в его состав, фактор трансформации местообитания зачастую оказывает влияние только при воздействии человека.

Огромное значение при анализе условий произрастания любого насаждения, испытывающего рекреационную нагрузку, имеет определение степени его дигрессии. Разработанная шкала описывает изменения, происходящие в естественных экосистемах. Применение стадийности рекреационной дигрессии приводящейся в публикациях Н.Т. Спипыной (1995), В.П. Чижовой (1977), А.И. Воронцова (1978), Л.П. Козловой (1995) и др., в данном случае сильно ограничивается рядом обстоятельств, в том числе, изложенных выше. В результате, для дальнейшего анализа полученных данных, за основу определения стадии деградации ясеиевникоа различного происхождения была взята степень шгаягавания травостоя, принятая при описании рекреационной дигрессия.

Полученные в ходе обследования данные сравнивались с приведенными Н.Г. Васильевым (1979). В результате обнаружено, что видовой состав в естественных ясеневниках в целом аналогичен. Однако, в изучавшихся экосистемах, подверженных рекреационной дигрессии (2 стадия), отмечается снижение количества видов в подлеске: с 16 видов (по Н.Г. Васильеву) до 810 (на пробных площадях) и травяном покрове с 35 видов до 18-27.

Обилие и жизненность в таких насаждениях остается неизменной. В культурофитоценозах с ясенем маньчжурским видовой состав травяного покрова в основном зависит от того, насколько условия в них близки к естественным. Для более детального анализа все пробные площади разделены на 3 группы (по условиям произрастания):

1. Условия, аналогичные естественным (сплошные посадки с достаточным оводнением);

2. Условия произрастания намгеиены (сплошные защитные посадки на полях или "защищенные" лесополосы), но имеется взаимовлияние деревьев;

3. "Открытое" пространство (линейные посадки). Влияние деревьев друг на друга минимально или отсутствует.

Общее количество видов по разным пробным площадям колебалось от 10 до 36. При этом даже й первой группе пробных площадей преобладали сорные и луговые растения. Тем не менее, в условиях произрастания близких к естественным (при слабой рекреационной нагрузке) отмеченные лесные и опушечные травянистые растения аналогичны или близки по видовому составу к тем, которые характерны для определенных типов естественных ясе-невников. В условиях, неадекватных естественным ("вторая и третья группа

пробных площадей), травяной покров представлен сорными и луговыми видами. Подлесок отсутствует или обнаруживаются единичные экземпляры древесно-кустарниковой растительности. Сукцессия протекает очень медленно.

Максимальный процент встречаемости сорных растений в травяном покрове во- всех искусственных ясеневниках намного превысил лесное виды. Например, у пырея ползучего он составил 98,2 %, полыней разных видов - от 9,1 % до 61,8 %. Виды древесно-кустарниковой растительности в подлеске преимущественно встречались единично. Характер размещения -единичными экземплярами или группами. Размещение видов в травяном покрове более разнообразно и варьирует от единичного до группового по всему сообществу, диффузного или пятнгшш. Обилие - единично, редко или изредка.

В результате проведенного исследования установлено, что на интенсивность развития сообщества (замены луговых и сорных видов в травяном покрове на лесные или опушечные, а также изменение их обцлия и размещения) может оказывать влияние размер искусственного ясеневника. Чем он меньше, тем менее выражен комплекс факторов, характерных для лесных экосистем. На развитие культурофитоценозов с ясенем определенное влияние оказывает характер размещения и обилие древесно-кустарниковой растительности в подлеске. При оптимальном расположении складывается более благоприятный микроклимат.

Возраст лесных культур не оказывает заметного влияния на увеличение числа видов в подлеске и травяном покрове. В обследованных искусственных ясеневниках к. 10 годам отмечалось до 12 и 35 видов соответственно, в 60 лет подлесок на некоторых пробных плрщадях не обнаруживался, а в травяном покрове все растения были сорными или луговыми (при этом общее количество их видов не превышало 25).

Регулирование видового состава, распространения и обилия травяного покрова и подлеска осуществляется лимитирующей группой факторов. Основными являются те, которые влияют на интенсивность развития лесо-образующей породы. Влияние рекреационной дигрессии на этот процесс для ясеня маньчжурского не однозначно. Скорость появления новых видов в подлеске -и лесных, опушечных видов в травяном покрове аналогична.

В результате анализа полученных данных и формулирования выводов автором разработана классификация искусственных ясеневников. характеризующая особенности их формирования. В ней предложено 6 классов: от 1 - наиболее успешное развитие сообщества до 6 - сообщество практически не развивается, наблюдается частичная или общая его дшрес-сия.

- и -

5. ОСОБЕННОСТИ РОСТА ЯСЕНЯ МАНЬЧЖУРСКОГО В КУЛЬТУРОФИТОЦЕНОЗАХ И ЕСТЕСТВЕННЫХ НАСАЖДЕНИЯХ

Ростовые процессы, харатстерные для тех пли иных древостоев, являются одним из определяющих показателей в оценке их жизнеспособности. От величины приростов зависит степень смыкания крон, а следовательно, скорость создания микроклиматических условий наиболее характерных для данной древесной породы и экосистемы в целом. В свою очередь, рост в частности ясеня маньчжурского, зависит от условий произрастания.

Данный раздел диссертации не претендует на детальную проработку вопроса влияния условий произрастания на рост ясеня, так как даже в изучении динамики ростовых процессов естественных ясеневников много белых пятен. Основной задачей данного раздела исследований является сравнительный анализ особенностей ростовых процессов в ясеневниках различного происхождения.

Продуктивность изучавшихся ясеневников в среднем равнялась IV классу бонитета, что говорит о плохих условиях произрастания. В куль-турофитоценозах созданных путем смешения нескольких древесных пород и естественных насаждениях бонитет был выше на 1-2 класса по сравнению с монокультурами. Исходя из этого, можно однозначно сказать, что для ясеня маньчжурского предпочтительным является совместное его произрастание с другими древесными породами. В экосистемах с полным отсутствием или слабым развитием разных видов древесно-кустарниковой растительности резко понижается его продуктивность.

Ясень маньчжурский в условиях культурофитоценозов способен сильно изменять интенсивность ростовых процессов в зависимости от среды обитания, смешения и т.д. В условиях искусственных ясеневников основная часть древостоев имеет среднюю высоту, характерную для естественных насаждений. Отклонения от нормы обычно наблюдаются в сторону уменьшения. Средние значення диаметров нередко больше.

Так средняя высота у 31-35-летних ясеней варьирует от 3,9-10,9 м в третьей группе (лесополосы) до 5,6-14,4 м в первой (условия произрастания аналогичны естественным). Средние диаметры - от 6,2-19,6 см в третьей до 8,9 -18,2 в первой. В естественных ясеневниках к 35 годам средняя высота колебалась от 8.6 до 15 м и диаметр от 7,8 до 15,1 см в зависимости от условий произрастания и бонитета-Н.Т. Смирнов, 1983, 1986, 1990, Н.Г. Васильев, 1979 .

Следует отметить, что условия произрастания, близкие к естественным, не всегда определяют оптимальные ростовые процессы в высоту у ясеня маньчжурского. В некоторых случаях (малая площадь культурофитоисноадв я т.д.) они только повышают сопротивляемость к лимитирующим факторам-избыточность освещения, ожога, рекреационная нагрузка и прочее.

В возрасте до 15 лет наблюдается отставание приростов по диаметрам у большинства деревьев в обследованных выборках (отрицательная асимметрия в рядах распределения). К 30-35 годам в сомкнутых дрсвосгоях

преобладают более высокие экземпляры (положительная асимметрия). По полученным данным установлено, ч"го в искусственных ясеневниках 1 группы идет быстрый процесс дифференциации древостоев, отставание в росте ослабленных и, как следствие, большая вариабельность диаметров и высот.

При анализе высот и диаметров в древостоях, испытывающих рекреационную нагрузку, выявлено, что ряды распределения характеризовались 1-3 разрывами, малым числом деревьев с аналогичными показателями при большой растянутости интервального ряда.

Такие выборки обычно характеризуются двумя вершинами на графике распределения (по высотам) или ломаной кривой без видимых максимумов по диаметрам. Это явление связано с тем, что в этих культурофито-ценозах из сообщества постоянно выпадают деревья -с сильными механическими повреждениями. Они заменяются молодыми экземплярами, которые в свою очередь выламываются. Этот процесс сопровождается естественной дифференциацией древостоев. Как итог, распределение деревьев но ступеням толщин и высот далеко от нормального, характерного для естественных насаждений. Другой вариант - малое количество интервалов в рядах распределения при примерно одинаковом числе экземпляров в каждом.

В результате необходимо отметить, что в обследованных искусственных ясеневниках изучение динамики изменения таксационных показателей с возрастом путем прямого сопоставления данных, полученных в разновозрастных культурах, невозможен, так как резко увеличивается количество факторов, влияющих на их рост, и затруднен подбор аналогичных.

Анализ хода роста модельных деревьев показал, что с возрастом текущий годной прирост по высоте у модельных деревьев из лесополос уменьшается, а у 20-38-летних, произрастающих в условиях близких к естественным, способен к временному увеличению. Величина текущих годовых приростов модельных деревьев по диаметру в обследованных 10-60-летних древостоях не зависят от возраста и способна к сильным колебаниям.

Еще одним звеном в изучении динамики ростовых процессов у ясеня маньчжурского в естественных и искусственных биогеоценозах является анализ изменений годичных приростов ствола и скелетных ветвей. По полученным данным резкого колебания годичных приростов по диаметру у ясеня маньчжурского в зависимости от погодных условий не обнаружено. Тем не менее в динамике ростовых процессов у древесных пород существует периодичность, описанная многими авторами (Молчанов, 1970, Рудаков, 1969, Таранков, 1973 и др.). У обследованных чсеней маньчжурских были выделены аналогичные описанным ранее 11-летние циклы роста. Анализ проводился на основе изменения годичных приростов по диаметру на 42 спилах ствола. Более длительные циклы (23-35 - летние) предположительно формируются из злементарных. Выяснение природы их возникновения требует дополнительных исследований.

Приросты скелетных ветвей у древесных пород определяют интенсивность развития кроны. Она, в свою очередь, играет большую роль в конкурентоспособности, интенсивности обменных процессов. Ясень маньчжур-

ский способен замещать недостающие участки кроны в короткий промежуток времени, формируя приросты более 1 м. У ослабленных экземпляров этого вида углы отхождения скелетных ветвей i порядка несколько меньше, чем у остальных в данном древостое.

В результате изучения ростовых процессов у ясеня маньчжурского сформулирован ряд предложений и рекомендаций по формированию куль-турофитоценозов с участием этой породы аналогичных или сходных по ряду показателей с естественными фитоценозами, в частности: культурофитоце-нозы с ясенем целесообразнее всего, создавать смешанными, так как это усиливает их продуктивность. В связи с тем, что краевые экземпляры ясеня маньчжурского, отстают в росте, предпочтительными являются 4-5-рядные лесополосы. При чередовании пород - для краевых лучше использовать быстро растущие породы.

В полезащитных искусственных ясеневниках для создания благоприятного микроклимата рекомендую включать в состав культурофитоцено-за древесно-кустарниковую растительность, формирующую подлесок.

6. ВОЗОБНОВЛЯЕМОСТЬ ЯСЕНЯ МАНЬЧЖУРСКОГО В ЛЕСНЫХ КУЛЬТУРОФИТОЦЕНОЗАХ

В сохранении и укреплении позиций ясеня, особенно в насаждениях с развитым подлеском и травяным покровом, значительную роль играет его способность к возобновлению.

По полученным данным процент плодоносящих деревьев ясеня маньчжурского по всем пробным площадям не превышал 6,0 %. Их количество в древостое зависит от условий произрастания, особенностей куль-турофитоценоза и с возрастом увеличивается.

В целом, с определенной долей уверенности можно предположить, что сроки вступления в плодоношение зависят не только от условий освещенности, как это отмечено в работе Л.В. Любарского и других (196 П. ко в большей степени от совокупности факторов, влнкюших на pacíеиие в целом. Так, больший процент плодоносящих деревьев в 31-35 лет во Владивостоке и на станции Весенней (5,1 % н 2,4 % соответственно) скорее всего, связан с более мягким климатом. Слабое плодоношение в лесопосадках неподалеку от поселка Тимирязевский (от 0 до 0,4? %) - с более с\ -ровыми условиями произрастания, и в первую очередь - отсутствием микроклимата, характерного для леса (определенной влажностью, еьегшшм потоком, замедленной сменой воздушных масс).

Во многих обследованных культурофитспенозах с ясенем мапьчл-.р-ским семенное возобновление в связи с небольшим количеством плодоносящих деревьев, большим сроком прорастания семян и рекр-л;ионм:>й нагрузкой не имеет большого значения.

Основная часть раГ.от по нсследовзнг:-') порпелешн о ро ««"топления этой породы гюевяшена пиченшо кчаимозавнсимост iki<pac7»¡¡,i\ тмсне-

ний и способности к формированию побегов; В данной работе рассматривается несколько иной аспект. Учитывалась побегопроизводительная способность мсшодняхов ясеня маньчжурского в разных условиях роста. В результате проведенных исследований можно отметить, что на пробных площадях отмечено деление поросли на молодую - до 5 лет и более старую -на 3-4 года моложе данного культурофитоценоза. Наибольший процентный состав поросли старшего возраста отмечен в лесополосах (т.е. в ясеневниках, где должен был наблюдаться максимальный отпад в период приживания и первых лет роста).

У ясеня' маньчжурского отмечена тенденция умейылёния числа побегов в порослевом гнезде путем отпада слабых, отстающих в росте. В возрасте более 5-7 лет наиболее часто встречаются 2-3 стволовые экземпляры. В связи с этим для ускорения процесса изреживания поросли желательно удалять слабые и больные побеги.

С возрастом нарастает степень изреживания древостоев прн уменьшении способности к порослевому возобновлению. В условиях, близких к естественным, защитные функции древостоев, связанные с его возобновлением, снижены, а в более жестких - способность формировать поросль повышается.

Процент выпадов в 35-40-летних искусственных ясеневниках может быть косвенным индикатором интенсивности ростовых процессов и благоприятности произрастания. Свыше 40 % - хорошие, менее - удовлетворительные или плохие. (При этом древостой не должны быть пройдены лесными пожарами). Порослевая способность у обожженных экземпляров с хорошим ростом ослаблена или отсутствует. Ясень маньчжурский, произрастающий в лесополосах при избыточном освещении и зачастую сильном угнетении ростовых процессов, обычно сохраняет порослевую способность после беглых низовых пожаров. Повышение количества выпадов до 70-80 % и выше наблюдается в искусственных ясеневниках, пройденных лесными пожарами и подвергнутых сильному вытаптыванию. В них для предотвращения разрушения экосистемы желательно проводить реконструкцию.

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЩЕГО СОСТОЯНИЯ КУЛЬТУРОФИТОЦЕНО-ЗОВ С ЯСЕНЕМ МАНЬЧЖУРСКИМ И ПРИЧИН, ВЫЗЫВАЮЩИХ ИХ ОСЛАБЛЕНИЕ

На развитие культурофйтоценозов с ясенем маньчжурским влияют не только условия внешней среды, но и различная степень поврежденности древостоев. Причем, последние могут быть разнородными. От ожогое, вызванных лесными пожарами, отморожений, механических поранений разной силы, повреждений насекомыми до различного рода поражений фитопато-генами. Последняя группа сильно усугубляет все предыдущие н, как правило, сопутствует им. Особенности санитарного состояния ясеня маньчжур-

ского будут подробно рассмотрены в следующем разделе, здесь же охарактеризованы повреждения, предшествующие фитопатогенному. В литературе не обнаружены данные о соотношении здоровых и ослабленных, поврежденных и больных деревьев в условиях искусственных или естественных насаждений с ясенем маньчжурским, в зависимости от факторов внешней среды. Надо отметить, что Н.Г. Васильевым (1979) приведены данные об общем состоянии подроста, но нег характеристики верхнего яруса сформированного ясенем. По полученным данным установлено, что количество здоровых экземпляров ясеня на пробных площадях колебапось от 0 до 95,6 "/а. Так в первой группе древостоев среднее количество здоровых экземпляров по всем пробным площадям составило 32,8 %, во второй - 22,3 %, в третьей - 23,4 %. В обследованных естественных насаждениях, среднее количество здоровых деревьев было 5,1 %. Древостой в естественных ясенев-никах имеет возраст от 40 до 60-65 лет (с преобладанием последних). При сравнении с 60-летними посадками обнаруживается, что в линейных - к этому возрасту - деревьев без видимых признаков повреждений нет. В 50-летних - от 0 до 6,9 %, а в 40-летних - от 9,2 % до 63,3 %. Соотношение ослабленных и мертвых деревьев одного возраста примерно аналогично, как в естественных насаждениях, так и в посадках. Незначительные колебания в ту или иную сторону зависят от свойств конкретной площади, занятой ясенем маньчжурским. В частности, смещение ясеня с сосной густоцветковой ведет к ухудшению его состояния по сравнению с аналогичными монокультурами.

Ильм мелколистный, ясень носолистный, орех маньчжурский, клен приречный в смешанных посадках гораздо сильнее поражены и имеют больше угнетенных экземпляров, чем ясень маньчжурский.

На состояние древостоев с ясенем большое влияние оказывает место произрастания. Так, сильные морозные повреждения кроны и ствола имели 17,5 % деревьев в естественных, 13 % в условиях близких к ним (нервзя группа) и 7 % в лесополосах (третья группа). При этом, протяженность моро-зобойшлх повреждений ствола была от 5,3 м, 1,5 м до 0,8 м соответственно. Глубина их уменьшалась аналогично. Интенсивность повреждении ствола в данном с.п"чае в основном зависит от влажности почвы. Чем она больше и чем меньше циркуляция воздушных ,..асс. тем больше по протяженности и глубине повреждения ствола огмечак>тсс у ясеня маньчжурскою. При :н«м сильные повреждения кроны в искусственных ясеневниках, близких но % слепням произрастания к естественным, и лесополосах - аналогичны (5,7 % и 5,8 %).

Основную часть подмерзаний у ясеня маньчжурского оплавляют отморожения однолетних побегов, незначительные по количеству. В третьей группе их больше - 56 %, во второй - наименьшее количество - 40,5 % Отри 46.4 % в первой). Подмерзание ветвей ясеня маньчжурского прямо (яви-епт ог степени открытости древостоев ветрам. В целом следует отмстить, что оптимальными являются насаждения (еоественныс или нскусс/тюн-ные). п которых происходит ) меренная циркуляция во ¡духа. Н цел«*

уменыпения подмерзания однолетних приростов в лесополосах можно предложить кулисы из древесных Пород, характеризующихся интенсивным ростом.

Еще одшм выводом, п&лученным в ходе исследования, является то, что предложение лесоводов (Сийадскйй, 1977) об индикации начала внутреннего ослабления дерева, и древостоя в целом, по наличию лишайников на стволе можно считать небеспочвенным и для ясеня маньчжурского.

8. САНИТАРНОЕ СОСТОЯНИЕ ЯСЕНЯ МАНЬЧЖУРСКОГО В

ЕСТЕСТВЕННЫХ И ИСКУССТВЕННЫХ БИОГЕОЦЕНОЗАХ

Как уже отмечалось, общее состояние древостоев и количество фито-патогенов,.обнаруживаемых в них, взаимосвязаны. В ясеневниках различного происхождения отмечается гораздо больше деструкторов мертвой древесины, чем паразитов. При этом некоторые дереворазрушающие грибы такие как ирпекс молочно-белый, [1грех 1ак1еиз (Тг)] кожистые губки (род Сопокв) и белый некроз (возбудители из родов РЬота, Су1орЬота) и др. способны к развитию в комплексе с другими. Логичным будет отметить в этой связи особую роль сапрофитных форм дереворазрушающих грибов и слабых паразитов, поселяющихся на ослабленных деревьях. Они помогают поддерживать определенный баланс в создающейся экосистеме, разрушая слабые и мертвые экземпляры. Заселение ослабленных экземпляров ясеня маньчжурского сапрофитными формами грибов начинается с сухих ветвей и затем (в сочетании с некрозами), гниль распространяется по стволу. Возможно, на распространенность сапрофитных дереворазрупштелей и слабых паразитов влияет разновозрастность насаждения. С возрастом распространенность различных дереворазрушающих грибов (в частности паразитных) увеличивается.

В силу разнородности полученных данных и условий, влияющих на распространенность фитопатогенов, однозначный вывод сделать сложно, но, возможно, что устойчивость к поражениям в худших условиях произрастания возрастает.

В смешанных культурофитоценозах одна из пород является более устойчивой к данному виду дереворазрушающего гриба. При сильном поражении менее устойчивой породы (например, ирпексом молочно-белым ореха маньчжурского) повышается распространенность данного вида гриба и у ясеня маньчжурского (в три и более раза). Следовательно, при создании культурофитоценозов с ясенем маньчжурским следует подбирать породы, не поражающиеся одинаковыми фитопатогенами, или сочетать наиболее устойчивые из них.

Наиболее опасными возбудителями стволовых гнилей для ясеня маньчжурского, по полученным данным, является щетинистоволосистый трутовик и ступенчатые раки. В связи с этим, при проведении плановых рубок

ухола необходимо удалять деревья со ступенчатыми язвами и плодовыми телами щетинистоволоснстого трутовика.

При отсутствии плодовых тел (в зимне-весекний период и в начале лета) диагностику поражения дерева щетинистоволосистым тр)Товиком предлзгаю проводить по своеобразным вмятинам на стволе. В данных местах гниль подходит очень близко и, в некоторых случаях, обнаруживаются следы от плодовых тел.

Анализ распространения гнилей ствола, у ясеня маньчжурского выявил, что интенсивность развития стволовой гнили зависит от пути проникновения инфекции и максимальна при ожогах ствола. Величина приростов ствола в высоту у пораженных экземпляров зависит от вида возбудителя. При некрозах она резко падает, так как поражаются периферические слои древесины, камбий и луб, и, как следствие, резко изменяется или нарушается обмен веществ внутри растения. При развитии центральных гнилей изменение приростов зависит от степени развития болезни.

Поражаемость ясеня маньчжурского щетинистоволосистым трутовиком зависит от загрязненности атмосферы автомобильными выхлопами. Ступенчатые раки чаше встречаются у обожженных экземпляров. Поэтому в местах сильного загрязнения автомобильными выхлопами и повышенной рекреационной нагрузки следует вести регулярное обследование ясеневни-ков любого происхождения и, при появлении очагов поражения щетинистоволосистым трутовиком, проводить санитарные рубки.

Из всех обследованных пробных площадей 8,2 % имеют очаговое распространение щетинистоволосистого трутовика и 8,2 % - ступенчатого рака ствола.

Необходимо отметить, что ясень маньчжурский, по полученным наблюдениям, не относится к предпочитаемым породам для многих видов вредителей; его поражаемость зависит от состава смешения пород, что отмечалось и другими исследователями (Коновалов, 1966).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Ясень маньчжурский в условиях культурофитоценозов обладает рядом специфических характеристик:

- Основной чертой ясеневников, созданных путем искусственного лесоразведения, является обедненность видового состава подлеска (или его отсутствие). В травяном покрове преобладают луговые и сорные растения. Формирование фнтоценозов по типу естественных, протекает медленно и только в аналогичных условиях произрастания.

- Около 40 % искусственных ясеневников имеет сильно измененный травяной покров в спят с вытаптыванием. В отдельных случаях ; н был представлен куртинами вокруг стволов. Тем не менее, даже в таких условиях ясень маньчжурский способен расти и развиваться. В связи с эгну. следует отмстить что биоэкологическая тасгичность этого Рида очень велика.

- Особенностью ростовых процессов у ясеня маньчжурского в культуро-фитоценозах является то, что диаметры 45,1 % обследованных древостоев превышали средние значения в естественных ясеневнихах аналогичного возраста. Высоты также варьировали, но основная их часть имела показатели, характерные для естественных древостоев.

- Общей в динамике ростовых процессов у ясеня маньчжурского и в естественных, и в искусственных экосистемах является цикличность в формировании приростов по диаметру. В динамике годичных приростов главной оси скелетных ветвей наблюдается тенденция к уменьшению их величины.

- В условиях обследовшшых искусственных Ясеневников основным способом возобновления является порослевое.

- При анализе общего состояния древостоев различного происхождения выявлено, что число ослабленных деревьев варьировало от 2,2 % до 100 %. На подавляющем количестве пробных площадей таких ясеней было больше половины. Однако, в основном это мелкие повреждения ствола или отморожения кроны, которые не играют большой роли в жизнеспособности данного дерева и насажден™ в целом.

- На поражаемость ясеня маньчжурского фитопатогенаМи влияют: о жиги, загрязнение воздуха автомобильными выхлопами, сильные Механические и морозобойиые повреждения ствола.

- Основная часть дереворазрушающих грибов, отмеченных в обследованных естественных И искусственных ясеневниках, относилась к деструкто- ' рам древесины или слабым паразитам. Очаговое распространение паразитных видов (щетютистоволосистый трутовик и фитопатогены; вызывающие ступенчатые изъязвления ствола) отмечено в целом на 16,4 % пробных площадей.

- Анализ залегания стволовых гнилей у ясеня маньчжурского позволил выявить, что' интенсивность развития гнили зависит от вида дерево-разрушителя и источника проникновения инфекции.

- Энтомовредители на ясене маньчжурском обнаруживались редко. В первую очередь это были сосущие насекомые. Короеды отмечались на ослабленных (или хОды на погибших) деревьях.

- В культурсшенозах с другими лиственными породами ясень маньчжурский обычно опережал их в росте и имел лучшее санитарное; состояние.

Не смотря на отличия от естественных ясеневников и длительность формирования экостстем (особенно на открытом пространстве) создание культурофитоценозов с участием данной породы является предпочтительным. При этом необходимо проведение ряда меропргатий:

- Для максимального ускорения начальных этапов развитш/ фитоценоза и формирования микроклимата характерного для леса, в состав культурофи-тоценоза следует вводить по возможности большее количество дреЬесно-кустарниковой растительности характерной для естественных ясеневников. При этом подбор следует вести с учетом почвеняо-гидрологических условий и местоположения планируемого искусственного ясеневника. После детальной оценки этих показателей и сравнения их с характеристиками описашшх

естественных - становится возможным выделение типа леса из ясеня маньчжурского с аналогичными или сходными лесорастительными условиями. Характеристика состава древостоя и подлеска данного типа леса должна стать основной для подбора древесно-кустарниковой растительности будущего культурофитоценоза.

- В последующем уход за формирующимся сообществом должен заключаться в проведении рубок ухода с целью поддержания оптимальной циркуляции воздуха и снижению в связи с этим количества отморожений, улучшения санитарного состояния, содействия возобновлению и в некоторых случаях изменению состава древостоя. Кроме того, при слабом росте ясеня маньчжурского необходимыми могут стать мероприятия по разреживанию подлеска и удалению разросшегося травяного покрова.

Все это позволит сформировать устойчивые ясеневники искусственного происхождения.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Брагина И.В. К вопросу о преимуществах культур ясеня маньчжурского в городских посадках Российского Дальнего Востока // Проблемы повышения продуктивности лесов Дальнего Востока: Сборник научных трудов / Приморская гос. с.-х. акад. Уссурийск, 1995. С. 64-67.

2. Брашна И.В. Возобновляемость ясеня маньчжурского в условиях лесных культур // Сборник научных трудов аспирантов/ ПГСХА,- Уссурийск, 1998. Вып. 1. С. 55-58.

3. Брагина И.В. Соотносительный экосисгемный анализ стадий рекреационной дигрессии естественных насаждений и изучаемых культур ясеня маньчжурского // Сборник научных трудов аспирант оа' ПГСХА.- Уссурийск, 1998. Вып. 1.С. 58-60.

4. Брагина И.В, Характеристика подлеска и травяного покрова в искусственных ясеневниках // Сборник научных трудов аспирантов / ПГСХА. -Уссурийск, 1998. Вып. 1. С. 61-64.

5. Брашна И.В. Подмерзания в насаждениях с ясенем маньчжурским б Приморском крае // Использование, вс--становление и повышение продуктивности лесов Дальнего Востока.: Юбилейный сборник научных iрулон ИЛХ/ ПГСХА.- Уссурийск, 1998. С. 86-91

6. Брашна И.В. Некоторые особенности санитарного состояния яссня маньчжурского в населенных пунктах юга Приморского края И Неиолмон:*-ние, восстановление и повышение продуктивности яссоп Дальнего Востока: Юбилейный сборник научных трэдов ИЛХ / ПГСХА. - Уссурийск. WS. С. 9!-96.

7. Ппагнна И.В. К вопросу о росте молодняков яссня маньчжурского в кульгурофитоценозах // Использование, восстановление и повышение продул нкпостн лесов Дальнего Востока: Юбилейный сборник наушых трудов ИЛХ' ПГСХА. - Уссурийск, 1998. С. 13М VJ

БРАТИНА ИННА ВИТАЛЬЕВНА

ЛЕСОВОДСТВЕННЫЕ АСПЕКТЫ ФОРМИРОВАНИЯ КУЛЬТУРОФИТОДЕНОЗОВ С ЯСЕНЕМ МАНЬЧЖУРСКИМ В ПРИМОРЬЕ

Специальность 06.03.03

"Лесоведение, лесоводство; лесные пожары и борьба с ними" «

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Подписано в печать 14.07.98. г. Формат 60x90 1/16.

Бумага писчая. Печать офсетная. Уч.-изд. л. 1,2. Тираж 100 экз.

Заказ

Приморская государственная сельскохозяйственная академия. 692510. Уссурийск, пр. Блюхера, 44.

Участок оперативной полиграфии Приморской государственной сельскохозяйственной академии. 692500. Уссурийск, ул. Раздольная, 8.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Брагина, Инна Витальевна, Уссурийск

Приморская государственная сельскохозяйственная академия Институт лесного и лесопаркового хозяйства

Лесоводственные аспекты формирования культурофитоценозов с ясенем маньчжурским в

Приморье

Специальность 06. 03. 03. Лесоведение , лесоводство;

лесные пожары и борьба с ними

Диссертация на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель - Дуплищев И.Т., профессор Приморской государственной сельскохозяйственной академии, член-кор. МАЛ Bill, академик ААО

На правах рукописи

Братина Инна Витальевна

Уссурийск -1998

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ - 4

1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ И РАСТИТЕЛЬНОСТИ ПРИМОРСКОГО КРАЯ - 5 1.1. Географическое положение и рельеф - 5

1. 2, Климат - 6

1.3. Характеристика основных типов лесных почв и их лесорастительные свойства - ?

1.4. Обише черты растительности - 10

1.5. Морфология, ареал и биозкология ясеня - 11 Выводы - 14

2. ИЗУЧЕННОСТЬ ВОПРОСА ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ЛИТЕРАТУРНЫМ

ДАННЫМ - 15

3. ПРОГРАММА, МЕТОДИКА И ОБЪЕМ ИССЛЕДОВАНИЙ - 28 3.1. Программа исследований - 28 3. 2. Место исследования и его объекты - 29

3. 3. Методики и объем исследований - 29

4. ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЛЕСКА И ТРАВЯНОГО ПОКРОВА В ЕСТЕСТВЕННЫХ И ИСКУССТВЕННЫХ БИОГЕОЦЕНОЗАХ С УЧАСТИЕМ

ЯСЕНЯ МАНЬЧЖУРСКОГО - 33

4.1. Характеристика подлеска и травяного покрова в естественных насаждениях - 34

4.2. Характеристика подлеска и травяного покрова в культурах - 39

4.3. Соотносительный экосистемный анализ стадий рекреационной дигрессии естественных насаждений и изучаемых культур ясеня - 53

4.4. Оценка степени связи между наблюдавшимися явлениями - 55

Выводы - 5?

Предложения - 58

5. ОСОБЕННОСТИ РОСТА ЯСЕНЯ МАНЬЧЖУРСКОГО В КУЛЬТУРО-ФИТ0ЦЕН03АХ И ЕСТЕСТВЕННЫХ НАСАЖДЕНИЯХ - 59

5.1. Описание таксационных показателей древостоев на пробных площадях - 60

5.2. Ход роста модельных деревьев - ?0

5.3. Анализ динамики приростов ствола по диаметру - 73

5.4. Динамика годичных приростов скелетных ветвей - 77 Выводы - 81 Предложения и рекомендации - 82

6. ВОЗОБНОВЛЯЕМОСТЬ ЯСЕНЯ МАНЬЧЖУРСКОГО В КУЛЬТУРО-

ФЙТ0ЦЕН03АХ - 83

6.1. Особенности плодоношения - 83

6. 2. Порослевое возобновление - 85

8. 3. Оценка степени связи между изучавшимися признаками - 91

Выводы - 98

Предложения -101

7. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЩЕГО СОСТОЯНИЯ КУЛЬТУРОФИТОЦЕНОЗОВ

С ЯСЕНЕМ МАНЬЧЖУРСКИМ И ПРИЧИН. ВЫЗЫВАЮЩИХ ИХ ОСЛАБЛЕНИЕ -101

7.1. Общее состояние естественных и искусственных ясеневников -101

7.2. Влияние низких температур на ясень -107

7.3. Погодные условия, пожары и механические повреждения как Факторы, влияющие на санитарное состояние ясеня маньчжурского -118

7.4. Лишайники и мхи в посадках с ясенем маньчжурским -124 Выводы -126

8. САНИТАРНОЕ СОСТОЯНИЕ ЯСЕНЯ МАНЬЧЖУРСКОГО В ЕСТЕСТВЕННЫХ И ИСКУССТВЕННЫХ БИОГЕОЦЕНОЗАХ

8.1. Поражаемость фитопатогенами -127

8. 2. Распространение гнилей ствола у ясеня маньчжурского -142

8.3. Корреляционный анализ -148

8. 4. Поражаемость ясеня энтомовредителями -148

Выводы -150

Предложения и рекомендации -151

ЗАКЛЮЧЕНИЕ -152

ЛИТЕРАТУРА -154

ПРИЛОЖЕНИЕ -168

ВВЕДЕНИЕ

Человечество с древнейших времен и по настоящее время тесно связано с лесом. Несомненно, в будущем роль леса в жизни людей в значительной степени возрастет. Однако, будучи постоянным потребителем лесных продуктов и различных благ, получаемых из леса и от леса, человек на протяжении многих тысячелетий мало задумывался о способах его сохранения и воспроизводства.

Предметом пристального внимания и изучения лесоводами в настоящее время является природа не только девственного леса или леса, мало затронутого деятельностью человека, но и сильно измененного или искусственно созданного. При этом учитывается усиливающееся влияние человека на лес, и возросшее значение леса для человека.

Уже с 1943 года при разделении лесов государственного Фонда на группы особое внимание было уделено заповедным, почвозащитным, полезащитным лесам, зеленым зонам вокруг городов и промышленных центров. Все они отнесены к 1 группе. Позднее к лесам этой группы отнесены: защитные полосы вдоль рек и других водоемов, железных дорог, орехопромысловые кедровые леса и т. д.

Даже при беглом перечислении становится понятным насколько важную роль играют эти леса. При этом они составляют менее 207. лесного Фонда С по стране).

Надо отметить, что именно эта группа лесов изучается очень неравномерно. Так большое внимание уделяется изучению заповедных лесов и очень малое лесам зеленых зон городов промышленных центров, защитных полос. Однако именно эти леса несут на себе основной пресс антропогенного воздействия. Кроме того, в настоящее время значительную их часть составляют лесные культуры.

По ряду исходных элементов своего генезиса лесные культуры существенно отличаются от естественных насаждений. Из наиболее значительных и специфических отличий в первую очередь следует отметить:

- рост деревьев на начальном этапе в условиях трансформирования лесной среды;

- одновозрастность;

- более или менее равномерное геометрически правильное размещение деревьев по площади.

В совокупности с повышенным антропогенным воздействием на них, такие древостой приобретают много специфических черт.

Одной из часто встречающихся пород в такого рода лесных культурах является ясень маньчжурский. Этот вид обладает рядом

морфолого-анатомических характеристик, которые позволяют

использовать его достаточно широко.

Если особенности произрастания и развития ясеня в естественных условиях изучались, то сведения о культурах разрозненны и неполны. Учитывая актуальность проблемы, в настоящей работе особое внимание обращено на следующие аспекты!

- выявление особенностей роста, развития и возобновления ясеня маньчжурского в искусственных древостоях*

- определение степени влияния антропогенного воздействия на эту породу ?

- выявление санитарного состояния ясеня маньчжурского в различных условиях произрастания;

- разработка предложений по улучшению развития этого вида в культурах.

Данная работа автором выполнялась в период обучения в аспирантуре ПГСХА с 1995 по 199? годы.

Основные результаты исследований опубликованы в ряде статей.

1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ И РАСТИТЕЛЬНОСТИ

ПРИМОРСКОГО КРАЯ

1.1 Географическое положение и рельеф

Приморский край имеет площадь 165,9 тысяч квадратных километров. На юго-западе он граничит с Кореей, на западе с Китаем, на севере с Хабаровским краем. С востока и юго-востока край омывается Японским морем.

Около одной пятой территории края приходится на равнины и низменности. Из гор в Приморье выделяется хребет Сихотэ-Алинь. Он представлен несколькими горными цепями. простирающимися в северо-восточном направлении. Высота хребтов колеблется от 700 до 1000 м. Западные склоны Сихотэ-Алиня, широкие и пологие, постепенно через предгорья переходят в равнину. Восточные склоны короткие, круто спускаются к морю и образуют обрывистое, скалистое побережье.

Приводящаяся ниже краткая характеристика климатических условий будет неполной и недостаточной, если не остановиться на характеристике микроклимата в связи с рельефом местности. Исследования проведенные на Дальнем Востоке говорят о том, что этот Фактор и, прежде всего, относительная высота, существенно изменяет напряжение таких важнейших метеорологических показателей

как температура и влажность воздуха, осадки, снеговой покров, продолжительность безморозного и вегетационного периодов /1,181/.

Относительная высота местности оказывает влияние и на такой важный Фактор климата, как колебания температуры воздуха. Они более значительны в долине, на низких местах, меньше на небольших высотах и еще меньше - на более высоких сопках. Суточный ход температуры на повышенных элементах рельефа более ровный, чем на пониженных.

Возвышенные места выгодно отличаются от пониженных также тем, что заморозки на них кончаются весной раныш, а осенью появляются позднее /1/.

В холодное время года относительная влаяогасть воздуха заметно выше на возвышенных местах, чем в долине. В течение же всего вегетационного периода, наоборот, более высокая влажность удерживается в долине.

Все это говорит о том, что на возвышенных элементах рельефа микроклиматические условия складываются в целом более благоприятно для всех видов древесной растительности, чем в долинах. Леса сформировавшиеся в таких условиях отличаются лучшими таксационными показателями и меньшей фаутностью /31,33/. Так как ясень маньчжурский преимущественно произрастает именно в долинах,можно предположить, что эта порода является более устойчивой к неблагоприятным изменениям климата в связи с понижениями рельефа.

1.2. Климат

Близость крупнейшего на земном шаре водного пространства -Тихого океана и величайшего материка обусловливают своеобразие климата Приморского края.

Лето здесь обычно теплое и влажное, с большим количеством осадков, а зима холодная и сухая, с частыми ветрами.

Несмотря на южное положение и близость моря, климат Приморского края более суровый в сравнении с теми же широтами Европейской части Евразии. Так, средняя годовая температура во Владивостоке на 10,8 градусов, а средняя январская - на 19,6 градусов ниже, чем в Сухуми (расположенном на этой же широте).

Низкие зимние температуры воздуха Сабсолютный минимум до -40 градусов и более) при почти полном отсутствии или незначительном снеговом покрове обусловливают глубокое промерзание почвы С до 1,5 - 2 м).

В зимний и ранневесенний период наблюдаются резкие колебания

среднесуточных температур, вызывающие повреждения различных частей дерева и резко снижающие влажность его надземных частей.

Весна обычно затяжная, холодная и сухая. Из общего количества годовых осадков на весенний период С март - май) приходится около 16Х.

Из-за прохладной засушливой весны вегетация дальневосточных видов многолетних растений начинается сравнительно поздно и в первой половине лета проходит медленно. Так распускание почек ясеня маньчжурского, ореха маньчжурского, бархата амурского и других начинается лишь в конце мая - начале июня.

Летом преобладают морские ветры, приносящие обильные осадки. Суточный их максимум 258,3 мм. В июле - августе выпадает более 50Х годовых осадков. Большая облачность летом сильно снижает солнечное сияние. Число ясных дней С по общей облачности) за период с апреля по октябрь составляет в среднем для Владивостока 18, Уссурийска 23 и Спасска 37 дней. Относительная влажность воздуха в летний период предельно высокая С 80 - 90X3, а в прибрежных районах нередко достигает 1007..

Обилие влаги и тепла в летний период благоприятствует развитию растительности но вместе с тем способствует массовому распространению болезней и вредителей.

Осень в Приморском крае теплая, солнечная с умеренными осадками, в основном благоприятная для окончания ростовых процессов и подготовки деревьев к зиме, безморозный период продолжается до середины октября и составляет в среднем! во Владивостоке 190 дней, Уссурийске 148, Спасске 152, Дальнереченске 14?дней Стабл. 1.1).

Сумма активных температур Свыше 10° С) - 2400-2700. Из-за большой протяженности края в широтном направлении создаются весьма разнообразные и сложные климатические условия не только в природных зонах или районах, но даже в отдельных пунктах.

1.3 Характеристика основных типов лесных почв и их лесорастительные свойства

Почвы юга Дальнего Востока делятся на две большие группы! 1-горные, 2-почвы равнин.

Среди горных почв выделяют: горно-тундровые,

горно-торфянистые, горные лугово-лесные, горные буро-таежные, золистые иллювиально-гумусовые, бурые горно-лесные.

Лесные почвы равнин: буро-таежные, бурые лесные, буро-подзолистые /5,3,4/.

Таблица 1.1.

Метеорологические показатели в различных пунктах

Приморского края

Пункты Среднегодовая температура, " С Средний безморозный период, дней Сумма оптимальных температур Свыше 10* СЗ Осадки за год, мм

Владивосток 4,6 190 2454 742

Партизанск 4,4 182 2410 795

Уссурийск 3,7 148 2680 577

Спасск 4,0 152 2615 637

Дальнереченск 2,0 147 2510 858

Лучегорск _ 139 2265 833

Арсеньев — 127 2300 . 619

Лесорастительные свойства почв следует рассматривать как результат взаимосвязи и взаимодействия почв и растительности. Показателем лесорастительных свойств почв является их плодородие. Плодородие лесных почв имеет свою специфику. Оценка его основывается не только на агрохимических показателях, в частности на содержании подвижных элементов питания, но прежде всего на учете энергии круговорота и массы участвующих в нем веществ. Критерием оценки плодородия почв являются растения, их урожай, продуктивность. Поэтому лесорастительные свойства почв оцениваются по запасу Фитомассы, прежде всего древостоя.

Большое значение в Формировании свойств лесных почв имеет лесная подстилка. В ней и маломощном С в среднем 10 см 3 гумусовом горизонте сосредоточен основной запас питательных веществ. Именно здесь развивается почти замкнутый их круговорот в системе "почва-растение" /6/.

Мощность лесных подстилок в лесах юга Дальнего Востока составляет от 2-3 до 5-8 см., редко больше. В еловых и елово-пихтовых лесах таежного пояса Сихотэ-Алиня запасы подстилки 22-2? т/га и опада 17-26 ц/га /8/. Средний вес подстилки в кедрово-широколиственных лесах 16 т/га, а опад 38 ц/га /9,4/, в широколиственных лесах 10-12 т/га /10/ при ежегодном опаде около 40 ц/га /4/. Для хвойно-широколиственных и широколиственных лесов характерна довольно высокая интенсивность биологического круговорота.

Благоприятные условия разложения подстилки препятствуют избыточному ее накоплению. Гидротермические условия способствуют аккумуляции в почве гумуса и минеральных веществ. По запасам элементов пищи, поступивших с опадом, на первом месте стоят подстилки кедрово-широколиственных лесов С780-970 кг/га золы).

Работами ряда исследователей лесных почв юга Дальнего Востока /11,12/ показано, что бурые горно-лесные почвы под хвойно-широколиственными лесами обладают потенциально высокими лесорастительными свойствами. Положительные свойства бурых горно-лесных почв заключаются!

- в хорошей оструктуренности;

- высокой насыщенности почвенного поглощающего комплекса?

- значительном содержании гумуса и азота?

- благоприятных водно-Физических свойствах, обусловливающих хорошую воздухопроницаемость, прогревание и быстрый сброс влаги в период летних ливней?

- высокой зольностью опада /4/.

Ведущая роль в обогащении подстилок и почвы минеральными элементами принадлежит лиственным породам. Положительная роль хвойных пород проявляется в том, что замедленное разложение хвойного опада способствует консервации в подстилке значительных количеств питательных веществ /12,7/.

Несмотря на отмеченные положительные свойства бурых лесных почв, продуктивность произрастающих на них лесов сравнительно невысока. Это связано с рядом причин» влияющих на снижение годичного прироста.

К ним относятся!

- периодически повторяющиеся весенние засухи;

- морозное пучение?

- высокая влажность воздуха летом;

- явления фитоценотического порядка.

Большое влияние на лесорастительные свойства почв оказывают условия увлажнения. Увеличение влажности почвы до определенного предела улучшает ее лесорастительные свойства. При затрудненном дренаже, повышенном увлажнении на пологих склонах и плато в условиях юга Дальнего Востока в почвах начинают развиваться процессы оглеения. В условиях недостаточной аэрации корневая система деревьев меняет свою Форму, становится поверхностной, даже у кедра корейского. Корни приспосабливаются к изменившимся условиям аэрации и увлажнения. В иллювиальный горизонт заходят только единичные корни.

Лесорастительные свойства горно-лесных почв во многом зависят от мощности рыхлого слоя элюво-делювия, соотношения мелкозема и скелета в нем. По мере подъема в горы, увеличения крутизны склонов и скелетности почв их лесорастительные свойства ухудшаются.

Как уже указывалось выше, показателем лесорастительных

свойств почв может служить запас древостоя. Наибольшую продуктивность имеют бурые и желто-бурые горно-лесные почвы, сформированные на слабоскелетных суглинках, на самом юге Приморья. Произрастающие на ник влажные чернопихтарники на стадии спелости местами имеют общий запас древесины до 1000 м куб./га /14/. Они занимают пологие склоны с отметками 200-400 м над уровнем моря.

Запасы древесины в кедрово-широколиственных лесах, произрастающих на бурых горно-лесных глееватых оподзоленных почвах по пологим переувлажненным шлейфам и плоским водоразделам, не превышают 300-400 м куб./га /15/. Самой низкой продуктивностью С менее 200 м куб./гаЗ отличаются маломощные, грубо скелетные (поверхностно каменистые) бурые горные лесные почвы, залегающие по крутым склонам, преимущественно южных экспозиций С 23.

Буро-таежным почвам, по сравнению с бурыми лесными, в целом свойственна более низкая продуктивность. По �