Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Лесоводственные методы формирования нектарных липняков на Южном Урале

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

Автореферат диссертации по теме "Лесоводственные методы формирования нектарных липняков на Южном Урале"

СУЛТАНОВА РИДА РАЗЯБОВНА

ЛЕСОВОДСТВЕННЫЕ МЕТОДЫ ФОРМИРОВАНИЯ НЕКТАРНЫХ ЛИПНЯКОВ НА ЮЖНОМ УРАЛЕ

06.03.03 - Лесоведение и лесоводство; лесные пожары и борьба с ними

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

СУЛТАНОВА РИДА РАЗЯБОВНА

ЛЕСОВОДСТВЕННЫЕ МЕТОДЫ ФОРМИРОВАНИЯ НЕКТАРНЫХ ЛИПНЯКОВ НА ЮЖНОМ УРАЛЕ

06.03.03 - Лесоведение и лесоводство; лесные пожары и борьба с ними

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

Работа выполнена на кафедре лесоводства Башкирского государственного аграрного университета

Научный консультант:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заслуженный лесовод РФ и РБ А.Ф.Хайретдинов Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор В.И.Обыденников; доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заслуженный лесовод РФ С.В.Залесов;

доктор сельскохозяйственных наук, профессор П.А.Соколов. Ведущая организация:

Ботанический сад-институт Уфимского научного центра РАН

Защита диссертации состоится 24 марта 2005 г. в 10 °° часов на заседании диссертационного совета Д 212.281.01 при Уральском государственном лесотехническом университете по адресу: 620100, г. Екатеринбург, Сибирский тракт, 36.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уральского государственного лесотехнического университета.

Автореферат разослан «14» февраля 2005 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с заверенными печатью и подписями просим направлять по адресу: 620100, г. Екатеринбург, Сибирский тракт, 37. Ученому секретарю диссертационного совета

Ученый секретарь диссертационного совета доктор сельскохозяйственных наук, профессор

П*^ Л.И.Аткина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В рациональном природопользовании первоочередной задачей становится определение долгосрочной стратегии использования липняков в двух главных ресурсных направлениях: как источника древесины и в качестве самой продуктивной кормовой базы пчеловодства. Начиная с 70-х годов прошлого столетия, усилилось внимание к нектарной продуктивности липняков, и о значении липы, как основного медоноса, подчеркнуто многократно (Мурахтанов, 1972; Шакиров, 1992 и др.). Однако целевая функция липняков все же остается неопределенной. Попытка комплексного лесопользования - и на древесину, и на нектар, регулировать взаимоотношения этих двух направлений, не противопоставляя их друг другу, не увенчалась успехом. В результате, преследуя две цели одновременно, выигрыша не получили ни лесоводство, ни пчеловодство.

Из 1 млн.85 тыс.га уникальных насаждений липы мелколистной Республики Башкортостан, отличительных не только по масштабу занимаемых площадей (здесь сосредоточено 2/3 липняков всей России), но и по строению, восстановлению и возрастной структуре древостоев, около 400 тыс.га отнесены к нектарным липнякам. Условность обособления их на основе лишь наличия стационарных пасек не дает возможности объективно и однозначно судить об уровне медопродуктивности выделенных древостоев, среди которых есть насаждения, не отвечающие в полной мере требованиям, предъявляемым к медоносным угодьям. А сотни гектаров липы, обладающей высокой нектаропродуктивностью, способной дать не только высококачественный мед, но и ценное лекарственное сырье, остаются невостребованными, являясь лишь источником древесного сырья. Возможный потенциал продуцирования липняков нектарной секции намного выше, чем реальные показатели: эффективность сбора нектара не превышает 5%, а сбора цветочной пыльцы - около 2%.

Концептуальная разработка проблемы разнородности насаждений на основе морфометрических различий деревьев липы представляет обоснованным выделять зону пасек не абстрактно, а с единственной целевой функцией - обеспечить нектарный непрерывный конвейер, в котором все лесоводственные требования подчинены этой задаче. Особую актуальность при этом приобретают вопросы, связанные с оценкой современного состояния, прогнозом устойчивого существования липняков и реализацией мероприятий по созданию условий для их целевого развития и использования.

Цель и задачи исследований. Целью диссертационной работы является обоснование концептуальных положений формирования сбалансированных нектарных липняков непрерывного пользования на основе разработки проблемы разнородности насаждений Tilia cordata Mill. Для достижения этой цели в задачи исследований входило решение следующих вопросов:

1. Обобщить отдельные показатели развития пчеловодства, оценить роль лесов и лесоаграрных ландшафтов в медоносном потенциале Южного Урала и

дать их характеристику, определить основные принципы оптимизации лесопользования в пчеловодстве.

2. Изучить эффективность использования липняков в медоносной базе региона.

3. Изучить закономерности роста и формирования липняков, в том числе состояние возобновления, подлеска и живого напочвенного покрова в связи с особенностями структуры древостоев, изучить особенности адаптации компонентов липовых формаций к условиям существования и отдельным факторам среды.

4. Выявить биометрические и биохимические маркеры нектарной продуктивности липняков. Провести системный анализ нектаровыделения и связанного с ним вопроса дифференциации деревьев по типу цветения, качественной разнородности насаждений липы мелколистной по морфологическим признакам, исследовать зависимости между цветением, выделением нектара и морфометрическими показателями, физико-механическими свойствами древесины отдельного дерева и строением древостоя в целом.

5. Дать оценку нектарной продуктивности липняков в зависимости от рубок ухода и рубок главного пользования (мелколесосечные рубки Мурахтанова; рубки переформирования; рубки ухода различной интенсивности по возрастным этапам).

6. Разработать нормативные положения по формированию лесных высокопродуктивных медоносов и созданию наиболее благоприятных лесорастительных условий для стабильных медосборов.

Диссертационная работа выполнялась в ходе реализации государственной научно-технической программы «Оптимизация функционирования и использования потенциала биологических систем Республики Башкортостан (1989-2009 годы)».

Научная новизна. Выдвигается и обосновывается концепция целевой функции нектарных липняков зоны пасек Южного Урала. В результате экспериментальных исследований получены данные по возобновлению липы мелколистной под пологом древостоев и на вырубках, в том числе в связи с влиянием почвенных условий среды. Изучены особенности роста, развития и территориального распространения медоносов подлесочного яруса и живого напочвенного покрова липняков.

Научно обосновывается качественная разнородность деревьев липы. Аргументированно доказывается возможность использования в качестве диагностического признака при выделении деревьев по типам цветения оптических свойств листьев, характеристик формы ствола и физико-механических свойств древесины липы.

На основе поэтапных рубок ухода различной интенсивности и рубок главного пользования предложена модель формирования нектарных высокопродуктивных липняков непрерывного пользования в зоне стационарных пасек. Проведен анализ влияния различных доз минеральных удобрений на динамику радиального

прироста, фитомассу кроны, фитомассу отпада липы и массу живого напочвенного покрова. Обоснована технология создания разновозрастных насаждений промышленного пользования.

Практическая значимость и реализация результатов работы. Рекомендации, составленные на основе практических и теоретических разработок диссертационной работы, одобрены Научно-техническим Советом Министерства лесного хозяйства и природных ресурсов Республики Башкортостан, рекомендованы к внедрению в производство (протокол №2 от 28.04.95г.; №1 от 20.09.02г.), прошли опытно-производственные проверки на лесохозяйственных предприятиях региона.

Результаты работы внедрены в учебный процесс по курсам лесоведение и лесоводство.

Достоверность и обоснованность материалов исследований подтверждается большим объемом и воспроизводимостью экспериментов, использованием современных методов планирования и проведения эксперимента, обработки, анализа и оценки полученных данных.

На защиту выносятся следующие положения:

1.Медоносный потенциал лесов и лесоаграрных ландшафтов Южного Урала.

2.Фитоценотический анализ липняков в связи с особенностями структуры древостоев и ведущих факторов абиотической и биотической среды.

3.Биометрические и биохимические маркеры нектарной продуктивности липняков.

4.Концепция формирования нектарных липняков в зоне стационарных пасек. Апробация работы и публикации. Результаты исследований изложены в 37

публикациях автора, в том числе в учебном пособии и 3 монографиях, двух рекомендациях. Докладывались и обсуждались на конференциях:

-международных: «Проблемы совершенствования лесопользования на современном этапе» (Архангельск, 1996), «Лес - 2000» (Брянск, 2000), «Интеграция фундаментальной науки и высшего лесотехнического образования по проблемам ускоренного воспроизводства, использования и модификации древесины» (Воронеж, 2000), «Перспективы развития производства продовольственных ресурсов и рынка продуктов питания» (Уфа, 2002), «Ksztaltowanie i ochrona srodowiska Iesnego» Publikacja wydana pod auspicjami IUFRO-International Union of Forest Research Organizations (Poznan, 2003);

-всероссийских: «Проблемы динамической типологии лесов» (Архангельск, 1995), «Комплексная продуктивность лесов и организация многоцелевого (многопродуктового) лесопользования» (Воронеж, 1996), XI съезд русского географического общества (Санкт-Петербург, 2000), «Плодоводство, семеноводство, интродукция древесных растений» (Красноярск, 2000), «Проблемы и перспективы обеспечения продовольственной безопасности регионов России» (Уфа, 2003);

-межвузовских: «Лесоводственно - экономические проблемы расширенного

воспроизводства лесных ресурсов» (Москва, 1994), «Восстановление лесов, ресурсо- и энергосберегающие технологии лесного комплекса» (Воронеж, 2000);

-региональных: «Проблемы экологического мониторинга» (Уфа, 1995), «Леса Башкортостана: Современное состояние и перспективы» (Уфа, 1997), «Аграрная наука на рубеже тысячелетий» (Ижевск, 2001), «Проблемы и перспективы развития агропромышленного комплекса регионов России» (Уфа, 2002).

Личный вклад автора. Автором разработана программа, методика исследований и проведено планирование эксперимента. Осуществлен сбор экспериментального материала в полевых и лабораторных условиях, его обработка, систематизация и обобщение, а также научно-методическое руководство созданием опытных объектов, в которых принимали участие работники лесхозов и студенты БашГАУ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 323 страницах машинописного текста. Включает введение, 7 глав, выводы и заключение; список литературы из 445 наименований, в том числе 31 иностранных; содержит 90 таблиц, 26 иллюстраций и 24 таблицы приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. СОВРЕМЕННЫЕПРОБЛЕМЫ ФОРМИРОВАНИЯ ПОПУЛЯЦИЙ TILIA CORDATA MILL

Выполнен анализ работ, посвященных изучению биологических, морфологических, экологических особенностей роста, развития липы мелколистной -"главнейшей формации" коренных широколиственных лесов Русской равнины (Курнаев, 1968), структурных характеристик липовых насаждений (Крашенинников и Кучеровская-Рожанец, 1941; Козьяков, 1964; Горчаковский, 1972; Попов, 1980; Хайретдинов, 1990). Биология липы мелколистной была предметом многих исследований (Грохольская, 1950, 1951; Гроздов, 1952; Ткаченко, 1952; Черкашина, Серебрякова, 1955; Альбенский, 1956; Чичин, 1956; Крылов, Ламина, 1959; Романова, 1963; Хлонов, 1965; Тимофеев, 1966; Данилов, 1967; Колыбина, 1970; Носова, 1970; Соколов, 1975, 1978, 1983; Кем, 1978; Васильев, Антонова, 1979; Югай, 1980; Мурахтанов, 1972, 1981; Баталов, 1981; Макарова, 1982; Карманова, 1983; Мушинская, 1983; Рысин, 1983; Баранецкий, 1989 и др.). Изучены особенности водного режима и минерального питания липы (Рахтеенко, Кочановский, 1963; Бурков, 1966), строение ее корневой системы (By, 1961, 1972; Карандина, 1950), почвоулучшающая роль липы (Самойлова, 1963, 1967; Тимофеев, 1966; Крот, 1972; Югай,1980; Рысин, 1983; Pigott, 1989). Наиболее детально онтогенез липы рассмотрен А.А.Чистяковой (1978, 1979, 1988, 1991, 1994). Большой комплекс составляют работы, в которых описаны и анализируются особенности роста и развития липы, произрастающей в городских условиях (By, 1961,1972; Грохольская, 1950; Романова, 1963; Васильев и др, 1978; Фролов, 1989; Мусиевский, 1992; Котов и др., 1997). Нектаропродуктивность и цветение липы

представлены в работах Д.В.Гирника (1961), И.А.Ибрагимова, М.Э.Муратова (1962), А.С.Тараканова и Л.И.Монахова (1963), Е.Г.Пономаревой (1967), М.М.Глухова (1974), А. И. Колесникова (1974), Е.С.Мурахтанова (1977), П.А.Соколова (1978,1983), В.Н.Власова (1983,1996), Д.Т.Шакирова (1992).

Однако ни в концепции поливариантности развития особей, описывающей различные проявления дифференциации растений (Жукова, 1983; Заугольнова, 1968; Чистякова, 1994), ни в фундаментальной сводке об изменчивости древесных пород и классификации форм изменчивости (Мамаев, 1968,1969,1972,1974), ни в опыте идентифицирования межвидовых гибридов лип с помощью генетических маркеров - изоферментов, вопросы изменчивости цветения и нектаровыделения липы практически не затронуты, как и при определении и отборе декоративных форм липы, фенологических форм - рано- и позднораспускающихся и различающихся сроками цветения (Пугач, 1986). Г.В.Копелькиевским, А.Н.Бурмистровым (1965), Е.Г.Пономаревой (1967) отмечено, что использование в пчеловодстве рано - и поздноцветущих форм позволяет увеличить период цветения деревьев липы и тем самым удлинить продолжительность периода взятка (медосбора). При селекции липы немаловажное значение отводится лесосеменным участкам (Духина, 1998). В работах по изучению поливариантности растений выделяются два основных направления исследований: установление биометрических и биохимических различий и изучение действия факторов внешней среды (Манойлов, 1924; 8сИга12, 1926; Иванов, 1935; Львова, 1963; Джапаридзе, 1963, 1965). Хотя способность деревьев многих пород к половому размножению, семеношению связывается не только с их ростом и формированием, но и с формой кроны, диаметром дерева (Мамаев, 1972; Некрасова, Рябинков, 1978; Данусявичус, 1982; Минина, Третьякова и др., 1983; Воробьев, 1989), в большей части работ интенсивность цветения отдельно взятого дерева липы рассмотрена вне связи с его морфометрическими показателями.

Накопленный значительный материал по росту, возобновлению и продуктивности липы касается, разработанных достаточно полно, путей повышения древесной и биологической продуктивности леса, определяемых возможностями компенсирования техногенных, рекреационных и других нагрузок. Проблемы формирования липняков нектарной секции, выделения нектароносных древостоев, повышения нектарной продуктивности остаются весьма актуальными для практики лесного хозяйства.

2. ПРОГРАММНЫЕ, МЕТОДИЧЕСКИЕ НАПРАВЛЕНИЯ И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В соответствии с целью, задачами и программными направлениями исследований при планировании эксперимента определено поэтапное изучение липовых формаций на постоянных пробных площадях по блокам: А - Оценка влияния фенотипических и морфологических характеристик деревьев на цветение; выделение типов цветения

-Определение биоморфологических данных всех компонентов насаждения и биометрия деревьев (диаметр, высота ствола, ширина, длина кроны и т.д.); фитомасса травяного покрова и подлесочного яруса

- Учет цветения и плодоношения.

- Определение нектаропродуктивности.

- Изучение лета пчел.

- Минеральный состав меда.

Б- Сравнительный анализразнокачественных по цветению деревьев

- Оптические свойства листьев (лафот-1) в связи с интенсивностью цветения и нектаровыделения.

- Физико-механические свойства древесины.

- Особенности строения ствола и параметры кроны.

С- Смещение «пола» воздействием факторов внешней среды

- Изменение лесорастительных условий рубками ухода различной интенсивности.

- Формирование кроны оставлением оптимального числа порослевин. Д - Дифференциация ведения хозяйства в липняках

I - Формирование нектарных липняков

- Рубки главного пользования: зимние и летние рубки с анализом последующего возобновления; мелколесосечные рубки Мурахтанова.

- Рубки переформирования.

- Рубки ухода различной интенсивности по возрастным этапам.

// - Формирование липняков промышленного пользования

- Активизация продукционных процессов минеральными удобрениями (радиальный прирост, фитомасса кроны, отпада и травяного покрова).

- Комплексные рубки в разновозрастных древостоях.

Объектами исследований являются как сам древостой, так и другие компоненты леса (подрост, подлесок, живой напочвенный покров), а также активно используемые в целях медосбора травяной покров непокрытых лесом площадей. При этом лес, как биологическая открытая и динамическая система, рассматривался целостным объектом, для исследования которого применялись методы идеализированного объекта, моделирования, эксперимента, наблюдений и лесоводственно-таксационные приемы.

Оценка влияния почвенных условий на возобновление и ход роста липы, оценка возрастного и видового состава липняков проведены в Уфимском и Учебно-опытном лесхозах. Основные типы почв и их характеристики рассмотрены на примере Учебно-опытного лесхоза БГАУ на площади 10393 га, где расположены 17 различных подтипов почв. Химические свойства почв изучены на примере черноземов оподзоленных, темно-серых и серых лесных почв. Многолетние исследования по влиянию минеральных удобрений на фитомассу кроны, радиальный прирост и отпад деревьев липы мелколистной проведены в 21 кв. 11 выд. Дмитриевского лесничества. В 1975 и 1979 годах были внесены

минеральные удобрения в двукратной повторности в два яруса по схеме: контроль; N30P30K30; №боРбоК«>) Nl2oPi2oKi2o- Общая площадь стационара 0,82 га. Определены агрохимические показатели почв этого участка.

Ход роста подпологовых культур ели изучен на 120 модельных деревьях ели, взятых по укрупненным группам высот (до 1,0 м и 1,0-2,0 м) под пологом липняков Черниковского лесничества Уфимского лесхоза.

Естественное возобновление рассмотрено в связи с лесоводственно-таксационными показателями древесного яруса. Анализ естественного возобновления вырубок выполнен на примере участков, где в 1993-1994 годы проведены сплошные летние и зимние рубки в чистом снытьевом липняке 70-ти лет Нурлинского лесничества (4 выд., 6 кв.) и чистом снытьевом липняке 85-ти лет Дмитриевского лесничества (кв.21, выд. 11). Исследование подлесочного яруса широколиственных лесов с доминированием в составе древостоя Tilia cordata Mill проведено на территории 21 лесхоза республики, где заложено 145 пробных площадей. Для 22 пробных площадей различной полноты выполнен учет биомассы подлеска, возобновления и по видам растений живого напочвенного покрова (440 учетных площадок).

С целью изучения индивидуальной изменчивости липы у 212 модельных деревьев наряду с признаками формы кроны, размером листовых пластин, количеством соцветий, количеством цветков в соцветиях, длиной прилистников определены оптические свойства листьев в различные периоды вегетации, характеристики формы ствола цветущих и не цветущих категорий деревьев. На этих же моделях проводилось определение нектаропродуктивности (г) деревьев за один день и за весь период цветения по методу смыва. Для изучения хода роста липы, определения биометрических характеристик ствола, проанализировано 198 модельных деревьев.

Экспериментальные исследования нектарной продуктивности и возобновления липняков в зависимости от рубок ухода и главного пользования, предусмотренные при планировании эксперимента, выполнены в производственных условиях в снытьевых типах леса Аургазинского, Бирского, Гафурийского, Иглинского, Павловского и Учебно-опытного лесхозов на постоянных пробных площадях: восьмисекционных -1 пробная площадь (Учебно-опытный лесхоз Нурлинское лесничество), семисекционных - 1 п.п. (Аургазинский лесхоз, Тукаевское лесничество), четырехсекционных - 2 п.п. (Аскинский, Иглинский лесхозы), трехсекционных - 1 п.п., двухсекционных - 1 п.п. (Учебно-опытный лесхоз, Дмитриевское лесничество), односекционных - 28 пробных площадей. В Красноярском лесничестве Учебно-опытного лесхоза БашГАУ в зоне пасек исследована эффективность мелколесосечных рубок главного пользования Мурахтанова. Рубки проводились с 1979 по 1983 годы: в 25 кв. в 13, 14, 15, 17, 18, 24 и 25 выд.; в 26 кв. в 18, 19, 20, 21 и 25 выд. Площадь отдельных вырубок изменяется от 0,5 до 2,7 га. В 24 выд. 25 кв. в 1990 году проведены мероприятия по содействию естественному возобновлению: вырубка

подлесочного яруса, подроста вяза, ильма, минерализация почвы. Контрольные пробные площади заложены в 7, 8, 23 выд. 25 кв. и 9 выд. 26 кв. В поисках определения оптимальных условий формирования нектарных липняков в Казанчинском лесничестве Аскинского лесхоза (кв. 14, выд. 12) проведены опытные проходные рубки с последующим исследованием нектаропродуктивности и возобновления. Интенсивность рубок по четырем секциям от 15 до 40 %. При обработке опытных данных использованы методы вариационной статистики, корреляционно-регрессионного анализа, применяемые в биологии и лесоведении, и пакеты прикладных программ (Microsoft Excel, Statistica 5.773, SPSS 8.0 for Windows).

3 . НЕКТАРНОЕ ЛЕСОПОЛЬЗОВАНИЕ В ЗОНЕ СТАЦИОНАРНЫХ ПАСЕК

Динамика развития пчеловодства в республике Башкортостан рассмотрена по изменению количества пчелосемей (тыс. шт.), по общему выходу товарного меда (тыс.т) и по выходу товарного меда с одной пчелосемьи (кг) с 1910 по 2002 годы (рис.1).

'Товарный мед с одной семьи, кг Товарный мед всего, тыс т ■ Пчелиные семьи, тыс шт

О--1-1-1-(—ч-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-(• О

Рисунок 1 Динамика и циклы развития пчеловодства в Республике Башкортостан

Выявлены спады и подъемы как в количестве пчелосемей, так и в медосборе одной семьи, следствием чего являются различающиеся по годам общие объемы сбора товарного меда по республике, что определяется экономической ситуацией,

климатическими факторами и состоянием медоносной базы. По уровню корреляции достоверная связь существует между ежегодным количеством меда, собираемым одной пчелосемьей (У, кг), и суммой температур (X, тыс., С0) за апрель - сентябрь (г = 0,51), которая выражается уравнением:

У = ехр (0,347 + 0,03778Х) при 8е=0,32 и Б=1,7.

Отдельные периоды увеличения значений гидротермического коэффициента (ГТК) совпадают с периодами повышения медосбора (рис.2). Хотя в целом по анализируемым годам между выходом товарного меда с одной пчелосемьи и ГТК связь не обнаружена (коэффициент корреляции г меньше 0,15), данные по цветению липняков Аургазинского, Нуриманского и Иглинского районов с 1948 года свидетельствуют, что недостаточное количество осадков, выпавших за июль -сентябрь предыдущего года отрицательно сказывается на цветении и на показателе максимального приноса нектара пчелосемьями в следующем году (при г = - 0,21). Более слабой характеризуется связь величины приноса нектара (кг/на пчелосемью) со средней относительной влажностью за май-июль (г =-0,16) и со средней температурой за май-август (г = 0,21), суммой осадков за апрель -сентябрь (г = -0,17).

I 1 ——Товарный мед от одной семьи, кг -•—Сумма осадков за 1\/-1Х месяцы, дм -а-Сумма температур за 1\МХ месяцы,тысяч °С -■-ПК

•

1

Рисунок 2. Зависимость выхода товарного меда с одной семьи (кг) от метеоданных

При изучении медоносного потенциала лесов Южного Урала лесной фонд рассмотрен с точки зрения пригодности для лесного пчеловодства. Из лесоводственно-таксационных показателей насаждений наиболее тесную взаимосвязь с выходом товарного меда обнаруживают не столько общая площадь лесов, сколько состав и возраст насаждений, (г = 0,76-0,88), близки к ним по

значимости полнота (r = 0,73) и тип леса (r = 0,69).

Медовый баланс хвойных лесов невысок, первостепенное значение в них имеют непокрытые лесом площади (сенокосы, редины и луговое разнотравье). Медоносные ресурсы представлены в лесах в основном липняками - 1млн.85 тыс.га (21,5% общей площади лесов республики и 77,4% общей площади медоносных угодий), среди которых в результате неполного освоения расчетной лесосеки накоплены лесосырьевые запасы спелых и перестойных (39,7%) насаждений. Площади основного медоноса лесов с каждым годом увеличиваются, что сопровождается, однако, снижением их производительности. Доля липняков Учебно-опытного лесхоза III класса бонитета с 1962 года увеличилась в три раза за счет сокращения насаждений I и II классов бонитета. По природным зонам эта порода распределена крайне неравномерно. Ресурсы чистой липы в компактных ареалах произрастают в Уфимском плато и Белебеевской возвышенности. В остальных районах липа встречается в примеси с другими видами широколиственных лесов. Изолированные островки ее заходят на восточный склон (Учалинский район квартал №143 Зауральского лесничества, Абзелиловский район д. Ниязгулово, Баймакский район кварталы №№ 120, 121, 132, 133 Юлукского лесничества). В Белебеевской возвышенности липняки занимают 83377 га, в северной лесостепи (Юрюзано-заайский увалисто-предгорный район) 44500 га. По сравнению с липняками доля агроценотических ресурсов составляет не более 10%.

До главного медосбора с липы имеют значение для развития пчелиных семей медоносные ресурсы клена и ивы (2,6% медоносных угодий), которые встречаются как примесь с той или иной долей участия и редко образуют чистые площади. Площадь произрастания клена 167,8 тыс. га, что составляет 4,4% от всех лиственных лесов. Из них 95,4% приходится на приспевающие, спелые и перестойные насаждения клена.

Из медоносных дикорастущих растений травяного и кустарникового покрова, которые составляют около 4% медовых запасов, восемь видов входят в состав, подлесочного яруса липняков. В довольно заметном количестве в подлеске развивается Corylus avellana L. (лещина обыкновенная) - ценный перганос. Заросли ее встречаются на площади более 100 тыс.га. Подлесок составляют и два теневыносливых кустарника - жимолость обыкновенная и бересклет бородавчатый. Выдерживают тень липового полога расположенные небольшими группами черемуха, калина, шиповник, малина. Всего в подлесочном ярусе произрастает 11 видов древесно-кустарниковых растений, количественная представленность которых определяется лесорастительной зоной. Из 42 видов травянистых растений 10 относятся к медоносам высокой нектаропродуктивности. Видовое богатство ограничивается рамками 22 семейств. Ведущее место принадлежит семейству астровых (Asteraceae), которое включает 6 видов травянистых растений. Уровень богатства других семейств колеблется от 1 до 5 видов. Синузии весенних эфемероидов представлены ветреницей лесной

(Anemone sylvestris), чиной весенней (Lathyrus vernus), медуницей неясной (Pulmonaria obscura). Медуница неясная преобладает в широколиственных лесах предгорий западного склона Южного Урала, Уфимского плато. Будра плющевидная широко распространена по всей территории региона. Из летне-вегетирующих трав, благодаря высокой гумусированности почв, в травяном покрове повсеместно распространены виды растений, характерные для почв высокого плодородия: ясменник пахучий (Galium odoratum), сныть обыкновенная (Aegopodium podagraria), купена душистая (Polygonatum odoratum). Встречаемость сныти составляет 60-100%, что позволяет ее считать константным видом ненарушенных широколиственных лесов.

Различный возраст, куртинное сложение, неравномерность пространственной структуры подлесочного и травяного яруса по лесорастительным зонам вносят некоторые различия в состав липового меда в зависимости от места его сбора (табл. 1).

Таблица 1. Минеральный состав, диастазная активность липового меда

Район отбора Доля липы в медоносных (естеств.+с/х +СЗДОВЫХ) ресурсах,% Диастаза, ед. Готе Минеральные вещества, мг/кг

Fe Мп Си Zn Cr Ni

Альшеевский 58,1 17 8Д0 - 0,12 0,05 - -

Архангельский 89,8 22 6,01 0,88 0,07 0,54 - 0,92

Балтачевский 61,7 15 10,30 1,24 0,46 0,60 2,05 0,93

Белебеевский 33,4 21 12,90 1,60 0,42 11,6 - -

Белокагайский 84,4 18 1,31 0,19 0,13 9,42 - -

Бирскнй 79,7 22 12,40 1,11 0,11 3,63 2,08 1,08

Буздякский 50,5 17 - 2,00 0,21 - - -

Бурзянский 92,4 19 2,93 0,53 0,13 - - -

Гафурийский 87,4 16 6,73 0,49 0,14 1,23 - 0,70

Дуванский 65,9 16 2,26 0,74 0,09 0,53 - -

Ермекеевский 20,8 18 2,58 0,20 0,19 4,94 - -

Иглинский 91,2 20 5,07 2,66 4,55 2,14 - -

Кигинский 61,8 17 4,18 0,59 0,16 0,18 - -

Кушнаренковский 54,3 17 7,13 0,50 0,15 0,20 - -

Миякинский 55,6 23 9,10 2,70 0,16 5,2 - -

Стерлибашевскнй 65,8 19 5,25 0,81 0,03 0,38 0,86 1,05

Уфимский 72,7 18 2,70 0,93 0,30 0,94 - -

По содержанию минеральных веществ в липовых медах районов Республики Башкортостан можно судить об избытке или недостатке химических веществ в

почве, воде и в медоносах. Токсичных элементов (свинца, кадмия) не обнаружено. Содержание других минеральных веществ находится на уровне ниже предельно допустимых концентраций. Еще одним доказательством превосходного качества меда является его диастазная активность, которая в среднем равна 19 ед. Готе (максимальная по 2003 г. - 24 ед. Готе).

При определении эффективности использования липняков в медоносной базе региона охваченные анализом площади включали в себя северную, северовосточную и южную переходную лесостепь, предуральскую степь (с подзонами лесостепной Белебеевской возвышенности и чисто степной зоны), зауральскую степь и горно-лесную зону. Количество пчелосемей и соответственно выход общего товарного меда в пасеках на территории отдельных лесничеств сопряжены сильной связью с площадью лесов (г = 0,58-0,69) и еще более сильной связью - с общей площадью липняков (г = 0,74-0,78). Существенные корреляционные связи обнаружены между показателями эффективности функционирования пасек и объемом рубок ухода (г = 0,86 и 0,64), площадью сенокосов и заготовок сена в Гослесфонде (г = 0,52 и 0,75). Все это свидетельствует о значении подлеска на территории рубок, а также лесных сенокосов и опушек. Обращает на себя внимание наличие тесной связи между выходом товарного меда на отдельную пчелосемью и площадью спелых и перестойных липняков в припасечных участках, т.е. пчелиных «точках» (г = 0,88). Следовательно, именно эта площадь липняков определяет в конечном итоге роль общей площади липняков (г = 0,71), в которой молодняки и приспевающие насаждения не влияют фактически на выход товарного меда с отдельной пчелосемьи (г = -0,07 и 0,24), а эффективность средневозрастных липняков (г = 0,37) в большей степени определяется медоносным подлеском.

4. ФИТОЦЕНОТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СТРУКТУРЫ ЛИПНЯКОВ

На существующем фоне климата и мезоклимата качественные и количественные особенности развития растительности (продукционные показатели, видовой состав и т.д.) зависят от почвенно-гидрологических условий. Наиболее благоприятными в отношении возобновления являются лесные темно-серые почвы, где подрост липы составляет 44% от общего учтенного подроста, на серых лесных почвах - 31%, черноземах выщелоченных и оподзоленных - 7%.

Помимо почвенных условий на характер строения лесных сообществ, их биологическую продуктивность оказывает влияние возрастной и видовой состав древостоя. Что подтверждается изменением таких показателей, как место среднего дерева; размах ряда по изучаемым таксационным показателям; концентрация числа деревьев в естественных ступенях толщины; величина среднеквадратического отклонения; коэффициент варьирования; асимметричность и многовершинность ряда распределения. Общая продуктивность разновозрастных насаждений на всех возрастных этапах в 1,1-1,5 раза выше

одновозрастных одновидовых, а их ландшафтные характеристики превосходят простые одноярусные, более чем в два раза. Биометрические показатели роста липы при смешении с елью обыкновенной значительно превосходят показатели роста липы при смешении с березой, осиной, кленом.

Среди приспевающих, спелых и перестойных насаждений липы по наличию предварительного возобновления последнее место занимает снытьево-костяничниковый тип леса, у которого только на 57% площади имеется подрост. В снытьевом липняке подрост различных пород представлен на 98% площади, в том числе 36% заняты подростом хозяйственно-ценных пород. Однако из них только 5% по количественному и качественному состоянию обеспечат восстановление лесов хозяйственно-ценными породами.

Зависимость количества возобновления в высокополнотных снытьевых липняках аппроксимируется параболой вида:

У = 174,38 Р2 - 328,64Р + 161,34, где У - количество подроста, тыс.экз/га; Р - полнота древостоя (г = - 0,90).

Семенная часть подроста липы под пологом леса и на вырубках полностью отсутствует. Семенной ряд характерен лишь для клена остролистного, возрастной состав которого представлен несколькими генерациями. В возрастном отношении под пологом леса у липы неполночленен даже вегетативный подрост. В то же время у липы по сравнению с остальными видами максимально развита способность к вегетативному размножению пневой порослью. Эффективность летних рубок при отсутствии благонадежного предварительного возобновления -нулевая. Наибольшую эффективность с лесоводстве иной точки зрения по количественным и биометрическим показателям возобновления имеют зимние рубки. Однако на восьмой год, на лесосеке в результате естественного отпада сохранилось лишь 6% возобновления. В среднем на один пень приходилось на второй год после рубки по 71 порослевине. На восьмой год от -1 до 20 порослевин на пень (зимняя рубка). Произошло численное уменьшение подроста на зимней вырубке с 41,9 (учет 1994 года) до 2,1 тыс.шт./га (учет 2001 года). На летней вырубке - с 8,1 до 0,2 тыс.шт./га. Выпали из состава клен остролистный и вяз шершавый, появились береза бородавчатая и осина. Лесосека летнего сезона покрыта плотным пологом малины и лещины.

При средней полноте древостоя выше 0,6-0,7 подрост преобладает над подлеском, ниже 0,6 фитомасса подлеска преобладает над фитомассой подроста, что связано с разрастанием лещины обыкновенной. Надземная фитомасса подроста и подлеска чаще варьирует в пределах 1,7 - 2,4 т/га. Максимальная ее величина (10,22 т/га) зафиксирована в 15-летнем липняке, а минимальная (0,58 т/га) - в 47-летнем.

Анализируемые насаждения накапливают под пологом от 31,4 до 105,8 г/м2 травяной растительности в абсолютно сухом состоянии. Фитомасса напочвенного покрова сильно варьирует даже в пределах пробной площади: коэффициент

вариации (V) достигает 107%. Зависимости фитомассы травяного покрова (Fgr) от основных таксационных показателей - полноты, (Р) запаса (М) и среднего диаметра (D) - чистых древостоев липы мелколистной II класса бонитета VII-VIII класса возраста аппроксимируются уравнениями вида:

Fgr = ехр (5,487 -1,2132 Р), г = -0,848 ± 0,08; Fgr = ехр (2,322 + 0,0914 D), г = 0,822 + 0,09; Fgr = ехр (5,977 - 0,0049 М), г = -0,829 + 0,09, где r - коэффициент корреляции.

Наблюдается две наивысших точки накопления максимума фитомассы: первый приходится на период цветения подмаренника душистого (Galium odoratum L.) в 1-2 декаде мая, и второй - на период цветения сныти обыкновенной (Aegopodium podagraria L.) в конце июня - начале июля. Фитомасса травяного покрова, на большинстве пробных площадей, образуется за счет ранневесеннего фотосинтеза. После рубки зафиксировано 13 наиболее часто встречающихся видов (класс постоянства I-V). С высоким классом постоянства (V - III класс) встречаются 10 видов, в том числе с встречаемостью 90-100 % три вида - иван-чай узколистный, ветреница лесная, пырей ползучий, остальные представлены единично. Таким образом, живой напочвенный покров и подлесочный ярус липовых лесов имеют широкий флористический состав медоносов. Однако травянистые и многие кустарниковые (малина жимолость, крушина и др.) медоносы не фиксируются формами учета лесного фонда, хотя и обеспечивают зачастую не только поддерживающий, но и главный медосбор за счет непрерывного нектароносного конвейера.

5. БИОМЕТРИЧЕСКИЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ НЕКТАРНОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ ЛИПНЯКОВ

По особенностям формирования генеративных органов липы мелколистной, как в естественных, так и во внутригородских насаждениях, установлен факт наличия категорий деревьев разнокачественных по интенсивности цветения. Диапазон обилия цветения отдельных деревьев липы широк, но при подразделении их, на основе дополнения и корректировки, используемых в лесохозяйственной практике шкал В.Г.Каппера (1930), И.А.Ибрагимова и М.Э.Муратова (1962) визуальной оценки цветения липы, выделены деревья пяти типов цветения:

А - условно «женские» индивидуумы с абсолютным преобладанием количества цветков во всей кроне (на 1кв.м кроны более 500 соцветий);

Б - условно «мужские» индивидуумы с единичными цветками или с полным отсутствием цветков;

С - умеренноцветущие индивидуумы со средним цветением, или условно смешаннополые (100-200 соцветий в 1кв.м в верхней половине кроны);

Д - индивидуумы с хорошим цветением, близкие к «женскому» типу (200-500 соцветий в 1кв.м в трех четвертях кроны);

Е - индивидуумы слабого цветения, близкие к «мужскому» типу (50-100 соцветий в1кв м в верхней четверти кроны).

Типы цветения С, Д и Е являются промежуточными между группами А и Б Определение процента участия различных типов липы в чистых и смешанных древостоях показало преобладание, не зависимо от возраста насаждения, деревьев промежуточного типа - С, Д и Е (рис.3).

Около половины всех деревьев являются умеренноцветущими (тип цветения С - 36,1% от общего количества деревьев в древостое) Другая половина характеризуется уклонением в сторону либо «женской» (тип Д - 34,7%), либо «мужской» (тип Е - 14,3%) категории. Условно «женских» (А) или «мужских» (Б) индивидуумов встречается 5-10%. Крона средневозрастных деревьев по протяженности может занимать от 1/3 до 3/4 длины ствола. Обильноцветущим деревьям (тип А и D) характерны наибольшие показатели кроны, как по диаметру, так и по протяженности.

Ькр от высоты дерева

Рисунок 3. Участие в древостое деревьев липы с различной протяженностью крон по типам цветения, %

Характерной для деревьев группы А является крона, составляющая 3/4 и 2/3 высоты дерева. Деревья группы Б обладают более укороченной формой кроны -1/2 и 1/3 высоты дерева. Исследование протяженности крон 70-летних деревьев липы подтвердило обнаруженную закономерность более удлиненной кроны у деревьев «женского» типа Протяженности крон липы старшего возраста характерно меньшее варьирование (У=2,9-17,9%), чем у молодых 3-12-летних деревьев (11,7-21,2%).

Количество соцветий в 1 м2 кроны у обильноцветущих экземпляров 510+23 (305±17в неблагоприятные годы), умеренноцветущих - 143±18 (128±11), слабоцветущих - 24+3 штук в 1 м2 кроны (табл.2).

Таблица 2. Количество цветков в соцветии липы по типам цветения (север/юг), шт.

Тип цветения Количество соцветий на 1м2 кроны, шт. Показатели количества цветков в одном соцветии

среднее значение стандартная ошибка стандартное отклонение коэффиц. вариации, %

А 510±23 9,14/9,79 0,58/0,44 3,30/3,08 36,1

Д 184138 7,82/8,54 0,61/0,59 2,80/3,04 35,8

С 143±18 8,10/8,50 0,62/0,68 2,84/2,89 35,1

Е 24±3 7,10/7,40 0,57/0,53 2,58/2,56 34,5

Итого 8,30/8,83 0,09/0,07 2,98/3,13 35,5

Средние значения количества цветков в соцветиях на деревьях, отнесенных к различным типам, изменяются от 9,79 цветков в соцветии деревьев обильноцветущих (тип А) до 7,1 цветков в соцветии слабоцветущих (тип Е). Минимальное количество цветков (1-2 шт.) встречается как на обильно - так и на слабоцветущих экземплярах. Максимальное количество (19 шт.) наблюдается только в соцветиях деревьев группы А, что обуславливает большее варьирование количества цветков у этих деревьев (V=36,l %).

Значения длины прилистников соцветий деревьев типа А (6,09 см на северной стороне и 6,32 см на южной) также превышают значения длины прилистников слабоцветущих деревьев (5,11 и 5,21 см). Соответственно коэффициент вариации длины прилистников изменяется от 22,8 до 27,9 % (табл.3). Максимальные размеры длины прилистников характерны для обильноцветущих - 11,8 см. Если степень изменчивости количества цветков в соцветиях и длины прилистников можно отнести к высокому уровню (до V=36,l %), то варьирование площади листовых пластин относится к уровню очень высокой изменчивости (до V=42,9%). Средние размеры листа в зависимости от экспозиции кроны изменяются от 26,5 (север) до 27,1 см2 (юг) у типа А (максимальный размер листовой пластины 67 см2); у деревьев типа Б размер среднего листа - 20,1 - 22,6 см2 (max = 42 см2).

Несколько большую роль, чем экспозиция кроны, в цветопродуктивности играет высотный уровень кроны. В зависимости от типа цветения вершина кроны продуцирует соцветий от 30 до 59% от общего количества, средняя часть - от 31 до 49% соцветий. В основании кроны находится от 4 до 21% соцветий. У деревьев типа А соцветия распределены равномерно по всей протяженности кроны (рис.4). С возрастом продуцирование разных частей кроны значительно не меняется.

Таблица 3. Изменение длины прилистника и площади листовой пластины в зависимости от типа цветения дерева

Тип цветения Д лина прилистника, см Площадь листовой пластины, сы1

среднее значение стандартная ошибка стандартное отклонение коэффиц. вариации, % среднее значение стандартная ошибка стандартное отклонение коэффиц. вариации, %

А 6,32 0,29 1,30 27,6 27,1 1,15 10,86 40,5

д 6,03 0,20 1,87 22,8 23,3 1,12 10,69 38,4

С 5,70 0,12 1,50 27,9 20,3 0,80 9,12 40,8

Е 5,21 0,09 1,09 23,8 20,3 1,12 9,90 36,9

Б 5,21 0,09 1,10 24,0 20,1 1,09 9,82 42,9

Итого 5,94 0,03 1,48 25,0 22,9 0,24 8,86 39,2

Таким образом, выявленная связь специфики цветения дерева с протяженностью и проекцией кроны, размером листовых пластин, количеством соцветий в кроне, цветков в соцветии и длиной прилистников сводится к тому, что наблюдается тенденция больших количественных и размерных величин рассматриваемых морфометрических параметров деревьев типа цветения А по сравнению с остальными типами.

70-

А(5б) Ц56) Ц56) А(70) 0(70)

тип (возраст, лет)

Рисунок 4. Количество соцветий (тыс.шт.) в разных частях кроны по типам цветения деревьев

Средние значения выхода нектара с одного цветка липы изменяются в зависимости от типа дерева, стороны света (юг, север). Их значения у 70-тилетних лип колеблются от 1,288 дерева типа цветения С до 1,357 мг цветка обильноцветущего дерева, отнесенного к типу цветения А. Нектаропродуктивность экземпляров с исключительным преобладанием цветков составляет в среднем 35,33±2,06 г за один день, у умеренноцветущих - 26,16+3,0 г за один день

Использовался также косвенный метод определения интенсивности нектаровыделения по «пасечному лету», т. е. по лету пчел на дерево за световой день, который составил в среднем у деревьев типа А 1890196, что почти в три раза превышает показатель прилета пчел определенный для экземпляров промежуточного типа С (882+43 прилета). Наблюдаются различия в значениях медопродуктивных характеристик цветков липы (концентрации сахара в растворе, концентрации нектара, количества нектара, медопродуктивности) в зависимости от балла цветения (табл.4) Достоверной разницы между показателями нектаропродуктивности цветков, взятых в различных частях крон, не обнаружено.

Таблица 4. Показатели нектарной продуктивности цветков липы (полнота древостоя 0,6-0,8; III класс бонитета)

Возраст, лет Тип цветения Концентрация сахара в растворе, % Нектарность, мг Нектаропродуктивность, мг Медопро-дуктивность, мг

55 А 16,4±1,1 0,656±0,21 1,312±0,092 0,8210,05

Б 14,7±1,3 0,509+0,10 1,170+0,112 0,6310,09

С 16,2±1,0 0,648±0,12 1,29610,067 0,81+0,11

Е 11,8+1,3 0,47210,08 0,94410,351 0,59+0,07

60 А 16,1+0,7 0,644+0,10 1,28810,090 0,80+0,10

С 15,9±1,1 0,636±0,09 1,27210,092 0,7910,09

70 А 16,2+1,4 0,648±0,16 1,35710,170 0,83+0,18

С 16,1±1,4 0,644±0,12 1,28810,105 0,8010,15

Нектаровыделение - сложное биологическое явление, зависящее от многих факторов, в том числе от процессов, протекающих в листьях. Листовая поверхность определяет расход влаги на транспирацию, активность процессов фотосинтеза, задержание кронами осадков и их испарение, проникновение световых лучей в крону и тд. Имеются детальные работы по физическому описанию оптических свойств листьев, однако вопрос, касающийся анализа оптических качеств листа в единстве с цветением и плодоношением, не затронут.

Для его изучения нами были проанализированы оптические свойства листьев Tilia cordata Mill одного возраста (55 лет), растущие в одинаковых условиях, с помощью лазерного фотометра. В подавляющем большинстве физиологические исследования являются инвазивными, т.е. требуют разрушения тканей изучаемого объекта, что ограничивает их применение для проведения биомониторинга. Существенными преимуществами оптических методов исследований, в том числе лазерным фотометром, является то, что измерения проводятся с помощью недеструктивного анализа целостного листа, могут быть осуществлены очень быстро и возможен анализ большого количества образцов.

Образцы листьев липы мелколистной взяты в различные периоды вегетации: при цветении (первая декада июля) и в период созревания плодов (начало сентября). Получены коэффициенты (%) четырех характеристик листьев -пропускания (Тг), отражения зеркального (Rd), отражения диффузного (Rm), поглощения (АЬ) лучистой энергии света (табл. 5).

Таблица 5. Оптические характеристики листьев ТШа cordata Mill

Тип дерева Месяц взятия образца Оптические коэффициенты листа, %

Rd Тг Rm АЬ

А VII 7,32±0,84 1,90+0,80 24,7710,33 66,0111,42

VIII 6,37±0,80 2,36±0,89 18,90+0,40 72,3711,00

Б VII 9,37+1,14 3,35+0,82 28,0210,21 59,2511,08

VIII 8,28±0,97 3,63±1,00 19,2110,39 68,8811,09

С VII 8,37+1,07 2,84±1,15 26,6010,16 62,1910,34

VIII 7,3310,94 4,75+1,15 18,9510,33 68,9711,17

д VII 9,02±0,99 2,81±1,40 24,0210,40 64,1511,10

VIII 8,14±1,06 2,29±0,94 19,15+0,58 70,4210,66

Е VII 9,54±0,99 3,5211,63 26,9410,90 60,0011,33

VIII 8,87±1,10 3,3811,02 18,5310,47 69,2211,02

Наблюдается непостоянство их значений в зависимости от типа цветения дерева и времени взятия образцов листовых пластин. Так, относительное количество лучистой энергии, поглощаемое (абсорбируемое - АЬ) листьями в конце вегетационного периода варьирует в диапазоне от 68,88 % (деревья группы Б) до 72,37 % (деревья группы А). Во время активного цветения коэффициент абсорбции ниже и "изменяется в пределах от 59,25% (тип Б) до 66,01% (тип А). Если, величина коэффициента поглощения увеличивается от периода активного цветения до начального периода созревания плодов, то коэффициенты диффузного отражения (Иш) и зеркального отражения (Их!) наоборот больше при цветении. Значение коэффициента пропускания (Тг) в большинстве случаев во время цветения меньше.

Обсуждая обстоятельство большей величины коэффициента поглощения (АЬ), меньших значений отражения зеркального (Rd), отражения диффузного (Кш) и пропускания света (Тг) листовых пластин деревьев группы А, справедливо говорить о некоторых различиях в организации фотосинтетического аппарата деревьев с исключительным обилием цветков и деревьев с единичными цветками. Это приводит к методическому выводу о том, что физиологические изменения, происходящие в деревьях при процессах цветения и плодоношения, отражаются на энергетических качествах листа.

У моделей с большей интенсивностью цветения (А, Д и С) наблюдается увеличение значений видового числа ф и коэффициента формы ствола без коры (д^ по сравнению с деревьями типа Б и Е (табл. 6).

Таблица 6. Усредненные характеристики кроны и ствола липы по типам цветения, (М±ш)

с Н Длина кроны Проекция кроны, м Видовое число Коэффициент формы без коры (42) Объем деловой части, "с

м V', % сев - юг зап - воет V, % X V, %

III класс бонитета полнота 0,8

А 7,5 5 ±0,49 13 4,7510,32 3,6010,14 13 0,49510,013 5 0,74710,022 76,810,2

д 6,50+0,50 11 5,1010,10 3,9510,95 33 0,50210,016 5 0,73010,020 75,511,3

с 6,90±],10 22 3,7510,25 3,5010,0 10 0,49310,036 10 0,68010,070 75,710,6

Б 5,75+0,72 25 3,27Ю,13 3,0310,18 12 0,445Ю,006 3 0,637Ю,020 77,911,8

Б 4,10±0,49 21 2,1710,33 2,0010,0 26 0,414Ю,022 9 0,593Ю,009 79,410,8

III класс бонитета полнота 1,0

А 9,6010,58 16 3,8010,18 3,2010,17 14 0,50610,011 5 0,76410,018 67,412,7

д 10,210,41 7 3,5310,32 3,0010,29 16 0,45810,026 10 0,69010,030 69,711,6

с 7,30 2,60 2,10 0,428 0,68 69,9

Е 6,20 2,50 2,00 0,472 0,71 68,4

Б 6,8010,65 16 2,8710,19 3,0610,30 16 0,37910,005 3 0,58610,003 66,012,7

П класс бонитета полнота 0,8

А 8,6210,33 10 3,8810,24 2,7110,28 25 0,51910,009 5 0,75510,017 55,913,1

д 7,85Ю,85 15 2,5010,0 2,1010,10 10 0,48110,011 3 0,68010,010 67,911,4

С 7,6010,95 21 3,3611,18 2,5010,28 20 0,49910,007 3 0,68310,020 64,813,3

Е 6,50 2,50 2,40 0,451 0,61 62

Б 6,1610,60 16 2,1610,44 2,1610,17 35 0,42810,014 6 0,59010,020 66,213,8

Обозначение: V, % - коэффициент вариации.

Связь между высотой ствола и видовым числом выражается коэффициентом корреляции г = - 0,205. Степень зависимости между типом цветения дерева и коэффициентом формы ствола совершенно достоверная и характеризуется корреляцией г = 0,828-0,879 при уровне значимости р<0,05. Процент выхода деловой древесины от общего объема ствола по моделям изменяется от 46,1 (тип А) до 83,2% (тип Е). Выявлены уравнения зависимости и коэффициенты корреляции типа цветения дерева и его видового числа, а также количества здоровых сучков на стволе и типов цветения липы.

Физико-механические свойства древесины: сжатие и растяжение вдоль волокон, статический и ударный изгиб, твердость торцовая, тангентальная и радиальная, влажность и объемный вес, рассмотрены не только с точки зрения характера цветения дерева, но и для качественной оценки древесины липы в зависимости от возраста и области ствола. В спелом возрасте эти свойства выше, чем в среднем. Заболонная древесина уступает по параметрам спелой древесине не зависимо от возраста и принадлежности дерева к тому или иному типу цветения. Свойства комлевой древесины превосходят свойства древесины взятой из срединной области ствола. Древесина липы не цветущей имеет лучшие физико-механические показатели, чем древесина обильноцветущих экземпляров липы. Сучки нарушают правильность и однородность строения древесины, оказывая влияние на ее прочность. По количеству здоровых сучков обильноцветущие деревья (27,0±2,5 шт.) превосходят малоцветущие (18,7±1, шт.).

Определены положения по наличию морфометрических различий в особенности строения ствола, габитуса кроны и т.д. у деревьев отличающихся интенсивностью цветения (табл.7). Наблюдаемая изменчивость деревьев, произрастающих в идентичных условиях среды, по степени количественного проявления основного признака пола - цветения, привела к необходимости говорить об условно «половой» неоднородности липняков, которая должна стать основой в дифференцированном ведении хозяйства в липовых лесах (рис.5).

Выделение нектарных липняков и повышение их нектаропродуцирования должны основываться на принципе целевой функции, который предполагает раннее начало формирования насаждений исключительно для определенных целей при множественном использовании его полезных свойств в соответствии с глубоко индивидуальной технологией создания и уходом за лесными насаждениями.

Главная цель как первичных рубок ухода (осветлений и прочисток), так и последующих лесохозяйственных мероприятий в нектароносных насаждениях -получение медопродуктивных лесных сообществ даже в ущерб наилучшей сортиментной структуре (качественной спелости) оставляемых древостоев. Сортиментная структура выбираемой части насаждения в основном за счет прореживаний и проходных рубок обеспечит повышение доходной части проводимой системы рубок. Касаясь вопроса экономической эффективности рубок нельзя забывать о целевом назначении (хозяйственном статусе)

рассматриваемых лесов. Это уже иная по сравнению с эксплуатационной потребительная стоимость, ориентированная на специфические функции лесов как объектов пользования пчеловодческой отрасли.

Таблица 7. Показатели качественной разнородности средневозрастных деревьев липы по типам цветения

Показатели Тип цветения

А С Б

Общее кол-во соцветий, тыс.шт. 67,91 18,54 3,71

Кол-во соцветий в 1м" кроны, шт 510±23 143118 2413

Кол-во цветков в соцветии, шт 9,79+0,44 8,5010,68 7,40+0,53

Лет пчел за световой день на дерево 1890+96 882143 139115

Концентрация сахара в растворе, % 16,4+1,1 16,211,0 11,811,3

Нектаропродуктивность, мг/цветок 1,312±0,092 1,29610,067 0,94410,351

Длина прилистника, см 6,3210,29 5,7610,14 4,1210,19

Площадь листовой пластины, см11 27,111,15 22,910,97 22,611,15

Протяженность кроны, м 8,62+0,33 7,6010,95 6,1610,60

Диаметр проекции кроны, м 3,88+0,24 3,3611,18 2,16+0,44

Количество сучков, (п) шт 27,012,5 19,011,0 15,710,90

Видовое число ствола, (0 0,519+0,009 0,49910,007 0,42810,014

Коэффициент формы ствола, (я2) 0,755+0,017 0,68310,020 0,59010,020

Кол-во лучистой энергии в период активного цветения: - поглощаемое листом, АЬ % - зеркально отраженное, % у диффузно отраженное, Ягп % - пропускаемое листом, Тг % 66,0111,42 62,1910,34 59,2511,08

7,3210,84 8,3711,07 9,37+1,14

24,7710,33 26,6010,16 28,0210,21

1,90+0,8 2,8411,15 3,3510,82

Физико-механические свойства древесины (спелой со срединной части ствола): -влажность, % -сопротивление на сжатие, кг/см2 -объемная масса, гр./см' -твердость древесины, кг/см" -сопротивление скалыванию, кг/см2 11,0-14,9 14,7-18,6

295129 - 339122

0,375 - 0,505

316 - 319

63 - 74

?

0 10 0

Ср. таксационные показатели: в, % А, лет Б Р

М, м3/га

Дифференциация ведения хозяйства в липняках

Зона стационарных пасек

Рисунок 5. Дифференциация ведения хозяйства в липняках

Само понятие рубок ухода в нектароносных лесах в корне отличается от такового применительно к эксплуатационным или рекреационным лесам. Цели получения максимального запаса и оптимальной сортиментной структуры к возрасту рубки главного пользования здесь не ставятся, хотя и не отвергаются. Не рассматриваются критерии эстетичности и ландшафтной зрелищности, присущие рекреационным насаждениям. Здесь другие цели и иные критерии целесообразности. Окончательное разрешение проблемы раннего поэтапного формирования нектарных липняков в масштабе отрасли связано с фактическим отсутствием сравнительных данных по цветению и нектаропродуктивности насаждений, охваченных и незатронутых системой хозяйственного ухода.

. 6. ПРИНЦИПЫ ОПТИМИЗАЦИИ НЕКТАРНОГО ЛЕСОПОЛЬЗОВАНИЯ В ЗОНЕ СТАЦИОНАРНЫХ ПАСЕК

В данной главе приведены результаты экспериментальных исследований опытно-производственных рубок главного пользования в нектароносных липняках и рубок ухода, рассмотренных в аспекте индивидуальной изменчивости особей липы в пределах популяций.

Немаловажное значение при рассмотрении вопроса изменчивости интенсивности цветения имеет срок проявления репродуктивной фазы у дерева. Поэтому возникает необходимость анализа условий, способствующих более раннему началу первого цветения и формированию древостоев с превалированным выражением в них «женского» начала. Для чего сформированы на сплошных вырубках осинников с небольшой примесью липы мелколистной и исследованы 3-х (п.п. №1) и 11-летние (п.п. №2) молодняки.

Количественное доминирование липы в последующем возобновлении обусловлено хорошим ростом пневой послерубочной поросли, что обеспечило формирование липовых молодняков на смену существовавшим до рубки осинникам: состав древостоя до рубки - 9Ос1Лп+Б; ЮОс+Лп (50лет). После рубки общее количество подроста п.п.№1 - 18,5 тыс. экземпляров с долевым участием липы мелколистной 43,2%, п.п.№2 - 7,5 тыс. экземпляров с долевым участием липы 33,3%. К одиннадцати годам в исследуемых насаждениях без лесохозяйственного вмешательства налицо самоизреживание и отмирание отставших в росте и угнетенных экземпляров липы и доминирование в составе молодняков осины.

Связь количества поросли липы с высотой и диаметром пня аппроксимируется параболами вида:

У = -8,891Х2 + 142.71Х + 108,26, У = -2,0141Х21+ 56,41 1Х1 + 22,166, где У - количество порослевин, шт.; X - высота пня, см; Х1 - диаметр пня, см.

Для выявления оптимального числа порослевин, формирующих будущее

насаждение на обеих пробных площадях выделено по 7 секций, где проведены рубки ухода различной интенсивности (на материнских пнях оставлено от 1 до 10 порослевин). За два года после ухода произошло уменьшение количества деревьев липы в сформированных рубками порослевых гнездах. Наиболее сильный отпад (более 25%) наблюдался на пнях с максимальным количеством порослевин (по 10 шт.).

Рубки различной интенсивности, изменяя степень воздействия внешних факторов, оказывают влияние на формообразование кроны и варьирование протяженности и диметра проекции крон: низкая интенсивность - варьирование признаков максимальное (У=31,9-37,9%), высокая интенсивность - изменение размеров кроны в пределах участков незначительно (У=1 1,7-11,9%) Диаметры проекции крон липы по секциям существенно отличаются друг от друга (1ф!исг>'габл1 где 1факт=4,02, при р=0,95). Максимальные величины среднего диаметра крон наблюдаются на участках, где оставлено по одной порослевине в гнезде. Для выражения связи между диаметром кроны и ее протяженностью были использованы уравнения вида: у=а+вх; у=ехр(а+вх); у=ах ; 1/у=а+вх. Связь между признаками совершенно достоверная (гср= 0,40).

Зависимость интенсивности цветения (В), от диаметра крон (Дф) отличается несколько большей теснотой (гср = 0,32), чем зависимость от протяженности крон (гср = 0,28). Через год после рубки 12-тилетние деревья очень хорошего цветения, цветки которых равномерно расположены по всей кроне, составили от 4,2 до 20,8%. Прочистка высокой интенсивности обеспечила наибольший процент деревьев с обильным цветением (20,8%).

При рубках ухода в липовых насаждениях, произрастающих в зоне пасек, рекомендуется оставлять 1-2 лучших ствола в порослевых гнездах липняков во время проведения прореживаний и проходных рубок («Наставления по рубкам ухода в лесах Урала», раздел 12.11, с 45). Опытом установлена возможность формирования нектарных липняков рубками ухода высокой интенсивности (от 1 до 4 порослевин на материнский пень) на более ранних стадиях развития насаждения. В результате прочистки высокой интенсивности обильное цветение насаждений липы наблюдается с 12-ти летнего возраста.

Учитывая предельный возраст и возможность распада липняков, с целью предотвращения разрыва в нектарном пользовании в Учебно-опытном лесхозе в период с 1979 по 1983 годы проведены 12 сплошных узколесосечных рубок (Мурахтанова) шириной лесосек 50-100-150 м, длиной не более 1000 м с оставлением до 100 деревьев липы на 1 га, которые должны служить семенниками и источником нектара до тех пор, пока через 20-25 лет не вступит в фазу цветения пневая поросль. По истечении этого срока оставленные деревья вырубаются. Опытно-производственные проверки в первое десятилетие после рубок показали, что оставленные на вырубке для пчел деревья липы в годы хорошего цветения продуцируют цветков в 1,4 раза больше, чем нетронутый рубкой древостой Лучшее цветение деревьев липы на вырубке складывалось за счет увеличения

протяженности цветущей части кроны и большей численности цветков на всех ее частях. В то же время нектарная продуктивность цветков липы на вырубке в 1,6 раза ниже, чем нетронутом рубкой древостое, что связано с пониженным (в 1,6...2,2 раза) содержанием Сахаров. Неблагоприятные погодные условия во время цветения липы (высокая температура, низкая относительная влажность воздуха - 50-60%, пониженное содержание влаги в почве) привели к сокращению нектаровыделения в большей мере в условиях вырубки, чем в нетронутом рубкой древостое. По исследованию Б.Ф.Окишева (1990), нектароподуктивность этих деревьев оказалось ниже на 20-25 % прилегающих насаждений. Таким образом, в годы хорошего цветения оставленные на вырубке деревья липы, хотя и отличаются повышенной численностью цветков, характеризуются пониженной нектаропродуктивностью.

Ни оставленные семенники, ни проведенные мероприятия по содействию естественному возобновлению: вырубка подлесочного яруса, подроста вяза, ильма, минерализация почвы, не обеспечили семенного возобновления липы во всех вариантах рубок. Порослевое возобновление липы малочисленно, что связано с летним сезоном рубки и отсутствием ухода за порослевыми гнездами липы В составе производного леса она занимает от двух до четырех единиц. Только на участке с проведенными мероприятиями по содействию естественному возобновлению, включавшими и уничтожение подроста второстепенных пород, произошло увеличение доли порослевой липы до шести единиц состава в молодом поколении леса. Рассматривая возобновление в зависимости от типов леса, можно отметить, что в снытьевом типе по сравнению с крапивно-таволговым доля липы выше. В крапивно-таволговом типе леса доминирует вяз шершавый.

В настоящее время все опытные участки заросли лещиной, оставленные для пчел деревья липы перестали функционировать. Если в первое пятилетие произошло усыхание 18% деревьев, во второе - 6%, слом вершины произошел у 26% деревьев, то сейчас на каждой вырубке из 100 оставленных нектарников сохранилось по 8-20 деревьев со сломанными и усыхающими вершинами (рис.6). Большее количество сохранившихся нектарников находится на участках площадью меньше 1 га. Усыхание липы или слом ее вершин наблюдается и в прилегающих к вырубкам стенах леса глубиной до 15 м, где древостой не затронут рубкой.

Двадцатилетний период прошедший после опытных рубок в Красноярском лесничестве позволяет сделать выводы по эффективности мелколесосечных рубок главного пользования (Мурахтанова) в липняках в зоне стационарных пасек. Их результативность оказалась низкой из-за ряда причин: изначально высокий возраст материнского древостоя (85 - 88 лет); большая площадь вырубленных участков (более 1 га); отсутствие под пологом леса благонадежного предварительного возобновления; летний сезон рубки; отсутствие надлежащего лесоводственного ухода за послерубочными порослевыми гнездами с целью

регулирования оптимального количества поросли; затянувшийся при таком возрасте материнского древостоя срок примыкания лесосек, установленный правилами рубок (20 - 25 лет).

до 0,5(2) 0,6-0,9(4) 1,0-2,0(4) более 2,0(3)

площадь вырубки (кол-во участков, шт), га ■ первое десятилетие □ второе десятилетие

Рисунок 6. Интенсивность отпада нектарных деревьев липы в зависимости от плошади вырубок по десятилетиям

Исследование начальных этапов формирования фитоценоза после рубки по методу Мурахтанова проведено на вырубке 2001 года в Табынском лесничестве Гафурийского лесхоза (кв.23, выд.14). Где на площади 1,2 га в насаждении составом 6Лп2Б1В1Ос (Нср.=19 м; Дср.=24 см) в возрасте 75 лет, полнотой 0,6, III класса бонитета с запасом 210 м3/га на корню оставлено 60 обильноцветущих экземпляров липы. В подлесочном ярусе увеличилась количественная представленность лещины - 500 шт/га. Изменился состав подроста за счет появления послерубочной пневой поросли: 4ЛпЗОс2Б1В. Подрост липы мелколистной составил 12 тыс шт./га. При своевременном уходе он может сформироваться в полноценный древостой. Однако из-за слабого предварительного возобновления участок по нектаропродуктивности будет уступать вырубленному материнскому древостою более чем один десяток лет.

В обеспечении непрерывности эффективного лесопользования липовых формаций целесообразны два направления: первый - рассчитанный на естественное возобновление липы; второй - на создание подпологовых культур. Оба метода могут быть реализованы как в низкополнотных липняках, так и в средне - и высокополнотных после соответствующего их изреживания с

последующим формированием чистых или смешанных разновозрастных насаждений. Разновозрастносгь липняков позволяет удлинить срок нектаровыделения: деревья липы молодого поколения, находясь под пологом взрослого леса, зацветают и отцветают значительно позже верхнего полога.

В насаждениях липы до начала основной рубки главного пользования для формирования молодого поколения под пологом леса создаются окна (до 0,1 га) при помощи проходных рубок. Основной целью ухода в одновозрастных насаждениях является искусственное формирование разновозрастных порослевых групп. Проведенная апробация окон предварительного возобновления в чистых высокополнотных (0,9-1,0) снытьевых липняках показала их достаточно высокую эффективность: на участках зимней вырубки в снытьевых липняках, II класса бонитета численность подроста липы составила 36,6 тыс. экз. на 1 га, что доказывает возможность устойчивого существования липы в древесных сообществах, нарушаемых выборочными рубками.

В смешанных липняках результат влияния проходных рубок интенсивностью от 15 до 40 % на нектаропродуктивность липы в разнотравных типах леса (Казанчинское лесничество Аскинского лесхоза, кв. 14, выд. 12, насаждение 7Лп2Е1В+Б, Ос, А - 55 лет, Р - 1,0, Б - II, М - 225 м3/га, подрост-7В2Кл1Лп, Н - 4 м, 2,0 тыс. штУга.) различный: в первый год после проведения рубок наблюдалось максимальное выделение нектара 2,3±0,19 мг/цветок у деревьев первой секции, где интенсивность рубки была наибольшей; на второй год нектаропродуктивность этих деревьев снизилась и составила 1,62±0,31 мг/цветок. Интенсивность рубок 15 - 20 % на нектарную продуктивность цветков значимого влияния не оказала. Повышение нектарной продуктивности деревьев во время проходных рубок отмечено при высокой интенсивности рубок (30 - 40 %).

Однако цель проведения проходных рубок высокой интенсивности заключалась как в повышении нектаропродуктивности функционирующих липняков, так и в формировании под пологом материнского леса, приближающегося к возрасту спелости, предварительного возобновления липы мелколистной. Поэтому, учитывая высокую способность липы мелколистной возобновляться пневой порослью, при проходных рубках наряду с елью, вязом, осиной и березой на 1 га вырублено 163 ствола липы. На второй год порослевое возобновление липы составило 14,7 тыс. штук на один гектар. При своевременном уходе за порослевыми гнездами, молодое в будущем 15-ти летнее поколение будет способным после рубки материнского древостоя прийти ему на смену уже сформировавшимся нектаропродуцирующим липняком, что подтверждают ранее проведенные опыты.

Экспериментальные исследования, выполненные в производственных условиях, выявили ряд особенностей рубок ухода и рубок главного пользования в насаждениях липы мелколистной зоны стационарных пасек, которые положены в основу модели формирования нектарных высокопродуктивных липняков.

Первый этап ухода целесообразно проводить в возрасте 50-60 лет, когда происходит резкое сокращение прироста годичной продукции, в кулисах шириной 10-15 м. К этому возрасту рост деревьев в высоту практически прекращается. Основными носителями фитомассы и годичной продукции являются деревья ступеней толщины крупнее средней, у которых начинают разрастаться кроны. У таких деревьев изменяется фракционная структура годичной продукции, в которой увеличивается доля листьев и других фракций крон. Они в первый прием не вырубаются. Этот прием должен проводиться с достаточно высокой интенсивностью особенно в высокополнотных насаждениях, поскольку, своевременное изреживание одновозрастных древостоев ведет к резкому увеличению прироста на оставшейся части. Подтверждением этому служит опыт, заложенный в Дмитриевском лесничестве Учебно-опытного лесхоза. В 65-летнем липняке была проведена рубка интенсивностью 30% (100 м3/га), где дополнительно был вырублен подрост и подлесок. За пять последующих лет увеличение стволовой древесины составило 29,7 м3/га, что в два раза превышает прирост на контрольной секции.

В Белогорском лесничестве Аургазинского лесхоза (кв. 20 выд. 6) в насаждении составам 8 Лп 2Ос в возрасте 50 лет двумя приемами с 2-х кратной повторностью полнота основного полога снижена до 0,45. При этом в порослевых гнездах в первый прием удалены по одному экземпляру липы, во второй прием до 2-х стволов в позднеосенний период. Возникшая пневая поросль на второй год уменьшена до 50 %. За пятилетний период наблюдений высота пневой поросли достигла до 2,3 м, а отпад среди оставленной части поросли составил 18 %. Технологические схемы разработки лесосек при этих рубках имеют некоторые особенности, связанные с сохранением второго яруса. Поэтому они проводятся в зимний период. Валка деревьев производится направленно, начиная с дальних рядов прилегающих к опушкам и прогалинам. Этап формирования липовых двухъярусных насаждений в цикле непрерывнопродуцирующего нектапроносного леса наиболее короткий - 5-10 лет.

Второй этап включает комплексные рубки, где одновременно с вырубкой верхнего материнского полога производится уход за вторым поколением, сформированным первым этапом цикла. Рубки ухода в молодняках должны способствовать более раннему цветению и дальнейшему преобладанию «женских» деревьев (тип цветения А, Д, С). По окончании этого этапа формируется молодое насаждение с единичными солитерами первого поколения равномерно или куртинно расположенными по площади. В дальнейшем лесоводственными мерами создаются благоприятные условия для естественного возобновления липы, способствующие непрерывности леса в следующем поколении.

Любой этап модели является входным каналом при формировании нектарных липняков высокой продуктивности.

7. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ТОВАРНЫХ ЛИПНЯКОВ

В этой главе рассмотрены направления по формированию липняков промышленного пользования, в частности, роль лесных культур в разновозрастных многовидовых насаждениях, влияние минеральных удобрений на динамику радиального прироста липы, динамику фитомассы кроны, отпада и живого напочвенного покрова липняков.

Учитывая высокую производительность разновозрастных елово-липовых древостоев очевидна целесообразность использования их в системе товарного непрерывнопродуцирующего леса. Адекватность хвойно-липовой модели разновозрастных насаждений подтверждена существующими подпологовыми культурами ели в липняках Иглинского, Учебно-опытного и Уфимского лесхозов. Сохранность культур в возрасте 15-17 лет составляет в среднем 70%. Отмечается достаточно тесная и достоверная отрицательная связь между высотой подпологовых культур ели и полнотой липняков (г = -0,68±0,09). Статистически достоверная разница на 5% уровне значимости (1факт- = 5,18 при t,^ = 2,12) в высоте 15-ти летних культур ели под пологом липняков полнотой 0,4 и 0,8 в среднем составляет 40 см

Динамика средних высот культур ели с возрастом в зависимости от полноты верхнего полога аппроксимируется степенными уравнениями:

Y, = 1,898 * X14,6, r=0,92±0,08, F=848; Y„ = 2,115 * X1364, r=0,92±0,02, F=9668; Yjn = 1,757 * X13,7 ,r=0,91+0,06, F=1254,

где Y|- средняя высота ели при полноте верхнего полога 0,4;

Yn - при полноте верхнего полога 0,6;

Y]n - при полноте верхнего полога 0,8.

Сравнительный анализ средних статистических показателей культур ели под пологом липняков различной полноты показал большую величину коэффициента варьирования высоты ели при меньшей полноте верхнего полога. При полноте древостоя 0,4 коэффициент варьирования равен 20,1%, при полноте древостоя 0,8 - 17,6%. При большей полноте липняков увеличивается число деревьев ели, высота которых ниже средней. Объясняется это тем, что в восокополнотных древостоях наблюдаются относительно однородные фитоценотические условия среды благодаря сильному средообразующему воздействию полога липы.

По характеру кривых относительных приростов (рис.7) выделяются три периода роста ели: замедленного роста до 5-6 лет; усиленного роста до 10-ти лет; прогрессивного роста для культур ели под пологом липняков полнотой 0,4 и период замедления темпов роста культур ели под высокополнотными липняками -полнота 0,8. Наиболее благоприятные условия для роста подпологовых культур наблюдаются в насаждениях полнотой 0,4-0,5.

Рисунок 7. Относительный прирост подпологовых культур ели в зависимости от полноты верхнего полога

Роль удобрений в липовых лесах остается недостаточно изученным звеном в системе мероприятий по повышению их древесной и нектарной продуктивности и устойчивости. Исследования по влиянию минеральных удобрений на рост липы 70-ти лет проведены в 21 кв. 11 выд. Дмитриевского лесничеств (рис. 8,9).

5 6 Годы наблюдения Рисунок 8. Радиальный прирост липы на опытных участках в зависимости от дозы удобрения: 1- год заложения опыта; б- год повторного опыта

годы наблюдений

фитомасса кроны - •-фитомасса отпада -*~масса живого напочвенного покрова

Рисунок 9. Динамика фитомассы кроны, отпада и живого напочвенного покрова под влиянием удобрений

(N120P120K120) по годам наблюдений: 1- год заложения опыта, 6- год повторного опыта

Общая площадь стационара 0,82 га. Внесены удобрения в двукратной повторности по схеме: контроль (п п.1); N30P30 Кзо(п П.2); N<¡0 Рбо Ксо (п.п.3); N120 P120 K120 (п.п 4). Наиболее заметные изменения в увеличении текущего прироста наблюдаются в варианте, где доза нитрофоски составляет 120 кг/га, прирост по диаметру достигает 1,5 мм в год, тогда как на контрольных участках он редко превышает 1 мм. Прирост по диаметру в данном варианте возрос за 10 лет в 1,3 раза по сравнению с контролем ^¡«,=3,17 при t^ 0.5=2,85). В перерасчете на 1 га это составляет 7,02 м3. Существенные изменения в радиальном приросте произошли в первые 3 года.

Увеличение текущего прироста главной породы в промышленных лесах — главная цель их удобрения. Для нектарных липняков увеличение объема ствола необходимо рассматривать как отражение результата ростовых процессов, в первую очередь охватывающих крону деревьев. Поэтому для лесов зоны пасек важно проследить изменения, затрагивающие развитие кроны. В связи со слабым развитием подлеска и подроста уловить динамику в их развитии при внесении

удобрений не удалось, в то же время получены высокие коэффициенты корреляции между фитомассой кроны и отпадом с дозой внесенных удобрений за все годы наблюдения Улучшение питательного режима

древостоя в опытах не нарушило факта ранжирования и стремления особей к постоянству своего рангового статуса: дифференциация деревьев по классам роста под влиянием удобрений не имеет достоверной разницы. Уменьшение количества деревьев !—П классов роста сопровождается увеличением их запасов и фитомассы кроны, а характер отпада деревьев подчиняется общим закономерностям изреживания насаждений, оставаясь на уровне 1,3 %. Однако выживаемость деревьев низших классов роста возрастает. Средний годовой отпад деревьев контрольного варианта составляет 1,5 %, в удобренных вариантах, за исключением не превышает 0,9 %.

Таким образом, одним из эффективных приемов формирования липняков высокой как нектарной, так и древесной продуктивности наряду с системой рубок является воздействие на условия местопроизрастания минеральными удобрениями.

ВЫВОДЫ

1. По богатству естественных медоносов в лесных массивах, а также в агроценозах зона Южного Урала характеризуется довольно благоприятными условиями для развития отрасли пчеловодства. Проблема состоит в том, что, располагая хорошими возможностями, как для экстенсивного, так и для интенсивного развития пчеловодства, в регионе не решены вопросы детальной инвентаризации имеющихся медоносных ресурсов и не разработаны условия реализации этих возможностей на основе геоботанических обследований и интенсификации кочевого пчеловодства.

2. Отмечена неравномерность развития пчеловодческого хозяйства. Заметная цикличность в выходе товарного меда с одной пчелосемьи незначительно сопоставима с изменениями основных климатообразующих факторов (гидротермического коэффициента, суммы осадков, дм). Выявлено наиболее значимое влияние значений суммы температур (тыс.°С) за вегетационный период. Таким образом, климатические условия являются не единственным определяющим фактором интенсивности медосбора. Из структурных показателей насаждений наиболее тесную взаимосвязь с выходом товарного меда обнаруживают не столько общая площадь лесов, сколько состав и возраст насаждений, (г = 0,76-0,81), близки к ним по значимости полнота древостоя (г = 0,73) и тип леса (г = 0,69).

3. Основные медоносные природные ресурсы представлены в лесах липняками (77,4% общей площади медоносных угодий), среди которых в результате неполного освоения расчетной лесосеки накоплены значительные лесосырьевые запасы спелых и перестойных (39,7%) насаждений.

4. Разнокачественность деревьев липы мелколистной по типу цветения (А, Б, С, Д и Е), произрастающих в идентичных условиях среды, а также выявленные закономерные связи интенсивности цветения и нектаровыделения с биометрическими показателями дерева (особенностями строения ствола, габитуса кроны и т.д.) определяют дифференциацию ведения хозяйства в липняках. Она включает целенаправленное выращивание высокопродуктивных товарных лесов и медопродуктивных лесов зоны пасек на основе системы лесоводственных мероприятий, рассчитанной на предсказуемый эффект повышения продуктивности (древесной или нектарной) и улучшения качественного состояния всех компонентов леса

5. Интенсивные первичные рубки ухода (с оставлением в порослевых гнездах от 1 до 4 порослевин) после дифференциации деревьев по классам роста способствуют более раннему цветению, обеспечивают проведение ранней диагностики деревьев липы мелколистной по типу цветения, и дальнейшему целенаправленному преобладанию «женских» деревьев (тип цветения А, Б, С) в нектароносном насаждении.

6. При проведении мелколесосечных рубок (Мурахтанова) в липняках зоны пасек на непрерывность нектарного конвейера, гибель семенников и отсутствие благонадежного возобновления липы оказали влияние: изначально высокий возраст материнского древостоя (85 - 88 лет); большая площадь вырубленных участков (более 1 га); отсутствие под пологом леса благонадежного предварительного возобновления; летний сезон рубки; отсутствие надлежащего лесоводственного ухода за порослевыми гнездами с целью регулирования оптимального количества порослевин; слишком затянувшийся при таком возрасте материнского древостоя срок примыкания лесосек, установленный правилами рубок (20 - 25 лет).

7. Практическим решением проблемы непрерывнопродуцирующего леса при отсутствии под пологом материнского древостоя возобновления липы семенного происхождения, возрастной неполночленности вегетативной его части, преобладании старовозрастных древостоев являются разновозрастные насаждения, созданные либо на основе естественного возобновления липы мелколистной в окнах (площадью окна до 0,1 га), образованных при помощи проходных рубок, либо на основе сочетания естественного возобновления липы с подпологовыми культурами. Неоспоримым преимуществом разновозрастных насаждений является переход от сплошных рубок к выборочным, позволяющий не допускать разрыва их использования в пространстве и во времени.

8 Проводимые в насаждениях липы мелколистной зоны пасек за 10-15 лет до начала рубки главного пользования проходные рубки позволяют в образованных световых окнах под пологом леса формироваться молодому поколению, которое при своевременном уходе за порослевыми гнездами

будет способным после рубки материнского древостоя прийти ему на смену уже нектаропродуцирующим липняком. Проходные рубки высокой интенсивности (30 - 40 %) повышают нектарную продуктивность оставляемых деревьев уже на второй год после рубки. Рубку липы следует регламентировать по сезонам, учитывая, что наибольшую эффективность с лесоводственной точки зрения по количественным и биометрическим показателям последующего возобновления липы показали зимние рубки.

9. Учитывая высокую древесную продуктивность разновозрастных елово-липовых древостоев, предлагаемая модель, может быть использована для реконструкции липовых ценозов с целью создания сбалансированных непрерывнопродуцирующих лесов промышленного и рекреационного пользования.

10. Внедрение модели формирования высокопродуктивных нектарных липняков непрерывного пользования зоны стационарных пасек обеспечивает сохранение, существенное и стабильное улучшение ценных медоносных ресурсов и вносит весомый вклад в развитие экономики региона.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ИЗЛОЖЕНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

Учебное пособие

1.Эколого-лесоводственные основы формирования высокопродуктивных липняков - Уфа: Из-во БашГАУ, 1998. -190 с. (соавт. Габделхаков А.К. и др.)

Монографии

2.Формирование нектарных липняков - Уфа: Из-во БашГАУ, 2001. - 72 с. (соавт. Мустафин P.M., Габдрахимов К.М.)

3.Нектарные липняки - Уфа: БашГАУ, 2002. - 125 с. (соавт. Мустафин P.M., Хайретдинов А.Ф.)

4. Леса Башкортостана. - Уфа: ОГУПР РФ по РБ, БашГАУ, 2004. - 400 с.

(коллектив авторов)

Рекомендации

5.Экологическая стабильность и постоянство лесопользования в искусственных экосистемах - Уфа: МЛХ РБ, 1995. - 6 с. (соавт. Габделхаков А.К., Хайретдинов А.Ф.)

б.Рекомендации по формированию нектарных липняков - Уфа: Министерство лесного хозяйства и природных ресурсов, 2002. - 7с. (соавт. Мустафин P.M., Хайретдинов А.Ф.)

Статьи в зарубежных и реферируемых изданиях и трудах конференций

7.State and prospects for oak forests forming in the East - European part of Russia // «Ksztaltowanie i ochrona srodowiska lesnego» Publikacja wydana pod auspicjami IUFRO-International Union of Forest Research Organizations - Poznan, 2003. -P.331-336. (S.Konashova, L.Sattarova)

8.Нектароносные липняки // Научно-произв. журнал "Пчеловодство", 2002, №6, -С.22-23. (соавторы Хайретдинов А.Ф., Мустафин P.M.)

9.Формирование нектарных липняков - основной кормовой базы пчеловодства// Вестник Башгосагроуниверситета, №1, 2001. - С.42-45 (соавт. Хайретдинов А.Ф., Р.М.Мустафин)

10.Эколого-биологические аспекты формирования устойчивых насаждений липы мелколистной // Тр науч.-практ. конф. «Леса Башкортостана: Современное состояние и перспективы». - Уфа, 1997. - С.46-47

11.Возрастные и видовые особенности липняков в рекреационных лесах Предуралья // Труды XI съезда русского географического общества - С -Пб.,2000 Т.8. - С.156-158. (соавт. Конашова СИ.)

12.Формирование высокопродуктивных липовых насаждений // «Принципы формирования высокопродуктивных лесов». Сб. научн. трудов - Уфа: БашГАУ,2000.-С.121-124

13.Возобновительная способность липняков Предуралья // «Принципы формирования высокопродуктивных лесов». Сборник научн. трудов - Уфа: БашГАУ,2000. - С.139-142 (соавт. Конашова СИ.)

14 Антропогенная динамика травяного покрова яруса. Актуальные проблемы лесного комплекса // Мат. межд.научн.-техн.конф. «Лес -2000».Вып.1 -Брянск: БГИТА, 2000. - С.37-39 (соавт. Конашова СИ.)

15.Экологический потенциал липняков Южного Урала // Мат. межд. науч.-пр. конф. «Интеграция фунд. науки и высш. лесотехн. образ-я по проблемам ускоренного воспроизводства, использ. и модификации древесины». -Воронеж, 2000. - С. 19-21 (соавт. Хайретдинов А.Ф. и др.)

16.Целевое формирование насаждений - основа повышения их продуктивности // Мат. III Всероссийской науч.- пр. конф. (с межд. участ.) «Плодоводство, семеноводство, интродукция древесных растений» - Красноярск: Сиб.ГТУ, 2000. - С.25-27 (соавт. Нуриев ТА, Хайретдинов А.Ф., Габделхаков А.К.)

17.Роль лесоводственных свойств почв в создании программных лесов Предуралья // Тр. конф. «Проблемы экологического мониторинга». - Уфа: Министерство охраны окружающей среды, природопользования РБ. 1995. -С.131-136. (соавт. Габделхаков А.К)

18.Принципы целевого формирования насаждений - основа повышения их продуктивности // Тр. науч.-практ. конф. «Аграрная наука на рубеже тысячелетий». - Ижевск, 2001 - С.164-166 (соавт. Хайретдинов А.Ф. и др.).

19.Эффективность использования лесных медоносных угодий // Мат. межд. науч.-практ. конф. «Проблемы и перспективы развития агропромышленного комплекса регионов России» 4.3. - Уфа: БашГАУ, 2002. - С.367-369 (соавт. Хайретдинов А.Ф. и др.)

20.Научные основы выделения нектарных липняков // Мат. науч.-практ. конф. «Экологические основы рационального лесопользования в Среднем Поволжье».- Йошкар-Ола: МарГТУ, 2002. - С. 186-187 (соавт. Хайретдинов А.Ф., Р.М.Мустафин)

21.Медоносные ресурсы Южного Урала // Мат. межд. науч.-практ. конф. (в рамках VIII межд. спец. выставки "ПродУрал 2002") «Перспективы развития произв. продовольств. ресурсов и рынка продуктов питания».- Уфа: БашГАУ, 2002. - С.244-246 (соавт. Хайретдинов А.Ф., Р.М.Мустафин)

22.Экологические аспекты использования лесных медоносных угодий // Мат. межд. науч.-практ. конф. (в рамках IX межд. спец. выставки "ПродУрал 2003") «Проблемы и перспективы обеспечения продовольственной безопасности регионов России». - Уфа: БашГАУ, 2003. - С.435-439 (соавт. Хайретдинов А.Ф.)

23.Минеральный состав липового меда // Башкирский республиканский науч.-произв. журнал «Пчеловодство и апитерапия», №3, 2004. - С.34-35 (соавт. Хайретдинов А.Ф.)

Кроме перечисленных публикаций по теме диссертации опубликовано 14 научных работ в виде тезисов материалов конференций.

Подписано в печать 25.01.2005 г. Формат 60x84. Бумага типографская

Гарнитура Таймс. Усл. печ. л. 2,0.Тираж 100 экз. Заказ 57 Издательство Башкирского государственного аграрного университета Адрес издательства и типографии: 450001, г. Уфа, ул. 50 лет Октября, 34

2 2 H

1931