Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Облесение песчано-ракушечных отложений Восточного Приазовья

ВАК РФ 06.03.04, Агролесомелиорация и защитное лесоразведение, озеленение населенных пунктов

Автореферат диссертации по теме "Облесение песчано-ракушечных отложений Восточного Приазовья"

РГЗ ОЙ

1 а ннп ш

На правах рукописи

КАШУБА АЛЕКСАНДР ЮРЬЕВИЧ

ОБЛЕСЕНИЕ ПЕСЧАНО-РАКУШЕЧНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ВОСТОЧНОГО ПРИАЗОВЬЯ

Специальность 06.03.04 - Агролесомелиорация и защитное лесоразведение, озеленение населенных пунктов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва 1997

Работа выполнена на кафедре почвоведения Московского государственного университета леса

Научный руководитель Официальные оппоненты

Ведущая организация

- доктор технических наук, профессор Сабо Е.Д.

- доктор сельскохозяйственных наук, профессор Калиниченко Н.П.

- кандидат сельскохозяйственных наук, ст. н. сотрудник Грачев В.Я

- Научно-исследовательский институт горного лесоводства и экологии леса

Защита состоится "28" января 1998 года в 10 часов 30 мин. на заседании диссертационного Совета Д 053.031.03 при Московском государственном университете леса по адресу: 141000, г. Мытищи - 1 Московской области, ул. 1-я Институтская 1, Московский государственный университет леса.

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

Автореферат разослан "_"_1 199_г.

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

Ученый секретарь диссертационного Совета,

кандидат с. - х. наук, доцент В.Г. Анисочкин

Подписано в печать 10.12.97 Тираж 100 экз.

Объем 1 п.л. Заказ № 281

Типография издательства Московского государственного университета леса

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Создание прибрежных лесных насаждений на песчано-ракушечных отложениях Восточного Приазовья и Таганрогского залива, призванных выполнять как берегозакрепляющие, почвообразующие, так и рекреационные функции, является одной из важнейших задач в плане рационального использования природных ресурсов.

Пели и задачи исследований. Целью работы являлось:

]. изучение перспектив облесения;

2. разработка и практическое внедрение облесения песчано-ракушечных отложений Восточного Приазовья с учетом их разнообразия.

Научная новизна. Проведены детальные исследования почвенных условий прибрежной части и дана их классификация на типы, роды, виды и разновидности. Проведена оценка лесопригодности этих почв и дан анализ состояния и хода роста наиболее перспективных древесных пород.

Практическая значимость. Полученные в ходе многолетних исследований данные послужили основой успешного лесовыращивания в данных условиях. Созданные нами защитные насаждения на песчано-ракушечных отложениях в значительной мере изменили ландшафт, придав ему черты лесостепного. Прибрежные лесные массивы, закрепив песчаные пляжи, практически приостановили их разрушение от воздействия нагонной волны.

Личный вклад. Автор самостоятельно поставил опыты по разработке агротехники выращивания культур. Разработал ассортимент древесно-кустарниковых пород. Заложил таксационные пробные площади, провел биометрические замеры. Отобрал образцы почв, обработал и проанализировал собранный материал.

Апробация результатов исследований. Научные разработки автора используются при лесоустроительном проектировании в рассмотренном районе. Это позволило создать здесь около 12 тысяч га лесных культур, из которых 3.5 тысячи га переведены в лесопокрытую площадь. Результаты работ неоднократно докладывались на региональных совещаниях, а также на съездах лесничих, с непосредственной демонстрацией объектов на месте (V съезд лесничих 1997 г.).

На защиту выносятся следующие основные положения

1. Классификация песчано-ракушечных отложений Восточного Приазовья для выращивания лесных культур.

2. Агротехнические приемы обработки песчано-ракушечных отложений и выращивание устойчивых насаждений.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 научных статей.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из общей характеристики работ, 6 глав, выводов и рекомендаций производству. Содержит 37 таблиц, 16 рисунков, 55 приложений. Список литературы включает 113 наименований, в том числе 3 иностранных. Общий объем диссертации 199 страниц машинописного текста.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

Успех лесовыращивания всецело зависит от правильной оценки лесопригодности почв. Решению данной проблемы уделено достаточно много внимания в работах К.А. Гаврилова (1953), Л.Г.Устиновской (1979), Г.Я. Матис (1994), В.А. Ковда (I960), Е.С. Мигуновой, В.И. Волкова (1980) и др. Однако лесопригодности песчано-ракушечных отложений отведено весьма скромное место (А.П. Максименко, 197879; А. Ю. Кашуба, 1986, 1988, 1990). Исследования перспектив лесовыращивания в сходных условиях проводились, в основном, на Азово-Черноморском побережье Украины (Ф.И. Волков, 1968, 1971; Е.С. Мигунова, 1969; Ф.И Волков, Е.С. Мигунова, 1969; Д.К. Шимченко. 1978). Здесь впервые Е.С. Мигуновой (1980) на основании изучения содержания солей предложена классификация почв. На этой основе нами дана лесоводственная оценка этих почв и проведена их лесоти-пологическая классификация.

Исследование по ассортименту пород проведены преимущественно в зоне каштановых почв. (С.М. Запанов, 1950; И.Г. Земляниц-кий, 1950,1954; Н.К. Вехов, 1950; П.В. Кудряшов, В.И. Ерусалимский, JI.A. Князева, 1985, 1986 и др.). Подбор ассортимента пород для рассматриваемых условий был проведен не достаточно подробно. Этот пробел восполнен нашими исследованиями.

2. ПРОГРАММА, МЕТОДИКА, ОБЪЕКТ, ОБЪЕМ

ВЫПОЛНЕННЫХ РАБОТ

2.1. Программа работ

Программа работ включает следующие вопросы:

1. На основании изучения экологических условий определить степень лесопригодности различных типов почв, оценить перспективы облесения.

2. Обобщить опыт лесовыращивания в различных почвенно-гидрологических условиях, провести анализ результатов практики создания лесных культур.

3. Дать оценку состояния лесных культур различного породного состава и возраста, заложенных в разных почвенно-гидрологических условиях с разной агротехникой их выращивания.

4.Разработать методы совершенствования облесения песчано-ракушечных отложений.

2.2. Методика исследований

Для реализации "программы работ применялись существующие общепризнанные методики.

Изучение почвенных условий проведено методом закладаи почвенных разрезов и прикопок. Почвенные образцы для физико-химического анализа брали смешанные (10 повторностей для каждого генетического горизонта. При этом механический состав почв определен по шкале H.A. Качинского (1970) только из мелкоземистой фракции. Определение содержания гумуса в почве произведено по методу И.В. Тюрина (1931). Учет подвижных соединений фосфора произведен по методу углекислых вытяжек Б.П. Мачигина (1952). обменного калия - по П. Протасову (1939). Наличие воднорастворимых веществ в почве определено анализом их водной вытяжки. Определение засоленности почв произведено по шкале Е.С. Мигуновой (1979), доработанной нами для определения их лесопригодности.

Характеристика древостоя произведена на основе инструментальных замеров. Изучение хода роста проведено на модельных деревьях. Оценка прироста осуществлена по методике A.A. Молчанова (1967), строение корневой системы модельных деревьев -по методу А. В. Колесникова, 1972.

Полученная во время полевых работ информация обработана с применением методов вариационной статистики (Б. А. Доспехов, 1968).

2.3 .Объекты исследований

В качестве объекта исследований использованы лесные культуры на площади 12 тыс. га, создававшиеся в течение последних 20-30 лет под непосредственным руководством и при личном участии автора (косы Долгая, Ясенская, Ясенская Переправа, Ачуевская).

2.4. Объем выполненных работ

В процессе исследований сделано 36 почвенных разрезов, взято 128 почвенных образцов, а также 35 проб грунтовых вод. Состояние лесных культур изучалось на 30 пробных площадях, где с 1974 года велись постоянные наблюдения. Для изучения хода роста основных пород детально проанализированно 60 модельных деревьев.

3. ЕСТЕСТВЕННО ИСТОРИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ОБЪЕКТА

ИССЛЕДОВАНИЙ

Песчано-ракушечные отложения располагаются узкой полосой вдоль побережья Азовского моря в зоне Кубанской низменности Се-

веро-Западного Кавказа. Побережье характеризуется намывными формами рельефа - косами. В геоморфологическом плане они во многом сходны. В основном это пониженные участки суши со спокойным рельефом. Микрорельеф ясно выражен в виде потяжин и западин, чередующихся с песчано-ракушечными наносами. Вдоль побережья узкой полосой (10-15 м) тянется пляж, переходящий в валы прибрежной гряды. Косы сложены песчано-ракушечными отложениями, едва затронутыми почвообразовательным процессом. Источником влаги на косах служат грунтовые воды, атмосферные осадки, а также вода, поступающая с нагонной волной от Азовского моря. Уровень грунтовых вод непостоянен и может летом опускаться до 2,5 м в зависимости от уровня моря и количества выпадающих осадков. Связь последних с уровнем залегания грунтовых вод выражается уравнением

= 172.54 -0.41 х- 0.0004хЧ ■ (1)

где у - уровень грунтовых вод, см;

х - годовое количество осадков, мм. Климат района умеренно-континентальный, недостаточно влажный. Зима мягкая, малоснежная, с частыми оттепелями. Наиболее холодные месяцы - январь-февраль, в это время года температура воздуха иногда опускается до -30° С. Лето в районе жаркое и продолжается от начала мая до конца сентября. Наиболее жаркие месяцы - июль-август (температура воздуха поднимается до +35°С). Атмосферные осадки - в виде дождя и снега. Наибольшее их количество приходится на период с апреля по сентябрь (60 % от годового). Среднее количество осадков за год - 400-500 мм.

Почвенные условия района разнообразны и согласно классификации Н.С. Кириченко (1952) дифференцируются на слаборазвитые песчано-ракушечные отложения, болотистые, луговые, черноземовид-ные почвы, а также почвы замкнутых микропонижений - солончаки.

Растительный покров района исследований достаточно пестрый и находится в полной зависимости от его почвенно-гидрологических условий, составляя фитоэкологический ряд от болотно-луговых сообществ до сухих солончаковых степей и солончаков.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ РОСТА ЛЕСНЫХ КУЛЬТУР

Песчано-ракушечные отложения разделены нами на три типа: песчано-ракушечный, лугово-черноземный (полугидроморфный) и луговой (гидроморфный). В свою очередь в каждом подтипе выделены роды, виды и разновидности. При этом для классификации родов пес-чано - ракушечных отложений использовано наличие солонцеватости и солончаковатости; видов - выраженность почвенных процессов и степень засоленности; разновидностей -механический состав. Класси-

фикация песчано - ракушечных отложений приведена в таблице 1, с разделением на ограничено лесопригодные и условно лесопригодные. Лесонепригодные почвы рассматриваются отдельно.

Таблица 1.

Классификация песчано-ракушечных отложений Восточного Приазовья

ТИП РОД ВИД (лесопригодность) РАЗНОВИДНОСТЬ

Полугидроморфные (незатапливаемые и непродолжительно затапливаемые) почвы

Песчано-ракушечн ый Незасолен- ¡Гумусированнный среднемогц-ный |ный (ОЛП) Гумусированный маломощный ¡(ОЛП) ¡Слабогумусированный мало-;мощный (ОЛП) Слаборазвитые маломощные песчано-ракушечные отложения (УЛП) Засоленны Слабогумусированный малой :мошный слабосолончаковатый (УЛП) Гумусированный маломощный глубоко слабосолончаковатый .(УЛП) Песчано-ракушечные солончако-ватые отложения (ЛНП) Суглинистая Супесчаная Супесчаная Супесчаная Легкосуглинистая Легкосуглинистая Песчаная

Дугово- черноземн овидный Засоленны Гумусированный среднемощный й глубоко слабосолончаковатый (ОЛП) Среднесуглин истая

Гидроморфные (регулярно затапливаемые) почвы

Луговой Засоленны ¡Слабогумусированный малой ¡мощный солончаковатый (УЛП) ¡Болотный слабогумусированный ■маломощный высокосолончако-|ватый (ЛНП) Среднесуглин истая Тяжелосуглин истая

Солончак и Засоленны Слабогумусированный малой :мощный сильносолончаковатый ¡(ЛНП) Глинистая

Примечание: ОЛП - ограниченно лесопригодные УЛП - условно лесопригодные ЛНП - лесонепригодные

4.1. Характеристика ограниченно лесопригодных разновидностей песчано-ракушечных отложений.

К ограниченно - лесопригодной группе песчано-ракушечных отложений отнесены разновидности с допустимой для растений концентрацией токсичных солей. Данную группу составляют почвы, в которых концентрация легкорастворимых токсичных солей в сухих условиях не превышает: НСОз' - 0.005 %, СГ - 0.01 %, Б04 - 0.01 %; в свежих соответственно: 0.01 %, 0.02 %, 0.3 % и во влажных - 0.02 % 0.03 %, 0.5 %. Эти отложения приурочены, главным образом, к выровненным повышенным элементам рельефа при относительно пониженном (1.1 - 1.6 м) уровне залегания грунтовых вод. Они характеризуются рыхлым или слабо уплотненным сложением профиля с разной мощностью гумусового горизонта: от 20 см в маломощных до 60 см в среднемощных гу-мусированных ракушечниках и до 80-90 см у луговочерноземовидных песчано - ракушечниковых. Механический состав варьирует от суглинистого до супесчаного. Рыхлое сложение почвенного профиля обусловливает благоприятные водно-физические свойства, однако низкая их влагоемкость вызывает быстрое пересыхание верхней части профиля, что отрицательно сказывается на состоянии растений в летний период.

Характеристика этих отложений приведена в таблице 2.

Таблица 2

Химический состав ограничено лесопригодных песчано-_ракушечных отложений __

Гумус, рН РгОзв К2О в Сумма солей

Разновидности отложений % водное, мг на мг на водной вы-

и почв единиц 100 г 100 г тяжки, г/л

почвы почвы

Гумусированный средне- 3.1 7.8 0.95 20.0 0.2704

мощный суглинистый ра-

кушечник

Гумусированный мало- 5.3 7.9 1.15 15.0 0.2612

мощный супесчаный ра-

кушечник

Слабогумусированный ма- 1.7 8.1 2.65 13.5 0.2571

ломощный супесчаный ра-

кушечник

Лугово-черноземовидные 3.3 8.7 1.07 - 0.1815

гумусированные средне-

мощные глубоко слабосо-

лончаковатые почвы

4.2. Характеристика условно лесопригодных разновидностей песчано-ракушечных отложений.

Концентрация легкорастворимых вредных солей в песчано -ракушечных отложениях в сухих условиях находится в пределах: СОз 0.005 %-0.01 % , С1 - 0.01-0.03%, Б04- 0.1-О.З % в свежих соответственно: 0.01 - 0.02%, 0.03 -0.06%, 0.3-0.5% и во влажных: 0.02-0.04%, 0.060.15% и 0.5-1.0%.

Рассматриваемые песчано-ракушечные отложения распространены на повышенных элементах рельефа в прибрежной части (гряды), общей шириной 50-150 м. В период сильных ветров они затапливаются, причем период затопление может быть различным: от нескольких дней до месяца и более. Песчано-ракушечные отложения данной группы являются очень молодым образованием со слаборазвитым гумусовым горизонтом мощность которого не превышает 15-25 см.

Лимитирующими факторами, лесопригодности является низкое содержание гумуса и наличие солончаковатости.

Здесь сумма солей водной вытяжки колеблется от 0.1754 до 0.4523 г/л. Из токсичных солей преобладают ИаС1, М£С)., ИаБОд, и М§Б04. Общая концентрация варьирует от 0.044 до 0.091 %, что находится в пределах допустимого для нормального роста солевыносливых пород.

Таблица 3

Химический состав условно'лесопригодных ,

песчано - ракушечных отложений _

Разновидности отложений Гумус, рн Р2О5 в мг К2О в.мг Сумма солей

% водное, на 100 г на 100 г водной вы-

единиц почвы почвы тяжки, г/л

Слаборазвитый мало- 1.50 9.1 0.31 23.0 0.2571

мощный супесчаный

ракушечник Песчано-ракушечные 7.8 _ _ 0.1754

отложения

Слабогумусированный 1.34 8.2 1.20 15.5 0.3.561

маломощный солонча-

коватый суглинистый

ракушечник Гумусированный мало- 4.69 7.9 1.45 32.5 0.4523

мощный глубоко сред-

несолончаковатый лег-

косуглинистый раку-

шечник

4.3. Характеристика лесонепригодных разновидностей песчано-ракушечных отложений.

Группу составляют: песчано-ракушечные солончаковатые отложения, лугово-болотные, слабогумусированные маломощные высоко сильносолончаковатые глинистые почвы, луговые слабогумусированные маломощные солончаковатые среднесуглинистые почвы, солончаки.

Отличительный признак песчано - ракушечных отложений данной группы разновидностей - наличие солей в повышенных концентрациях. Они расположены на более пониженных участках и формируются в условиях повышенного увлажнения и близкого уровня высокоминерализованных грунтовых вод. Химический состав их верхних горизонтов приведен в таблице 4.

Таблица 4

Химический состав лесонепригодных песчано - ракушечных отложений

Разновидности отложений и почв Гумус. % рН вод- Р2О5 в мг

ное, еди- на 100 г

ниц почвы

1 2 3 4

Песчано-ракушечные солончаковатые - 8.7 -

отложения

Лугово-болотные слабогумусирован- 2.33 8.0 3.17

ные высоко сильносолончаковатые

песчано-ракушечные отложения

Луговые слабогумусированные мало- 2.0 9.1 3.70

мощные солончаковатые среднесугли-

нистые почвы

Солончаки

В песчано-ракушечных солончаковатых отложениях гумусовый горизонт отсутствует. Содержание воднорастворимых солей по профилю варьирует от 0.30 до 0.56 %. Тип засоления в слое 0-40 см - хло-ридно-сульфидный, из катионов преобладают Са2+ и Ыа+, в солевом составе доминируют ИаС1 и СаС12 (0.22-0.45%). Грунтовые воды залегают на глубине 60-200 см и относятся к сильноминерализованным (плотный остаток -11.65 г/л).

5. СОСТОЯНИЕ И РОСТ ЛЕСНЫХ КУЛЬТУР

Первые хорошие результаты по выращиванию опытно-производственных культур на песчано-ракушечных отложениях были получены нами лишь в 1970-75 гг., после испытания и внедрения осенней безотвальной плантажной вспашки, позволившей достичь во время эксперимента 55-87 % сохранности саженцев. Из ранее созданных нами одиночных и массивных посадок в основном сохранились экземпляры, посаженные в лунки с выборкой ракушечника и его заменой растительным грунтом.

В результате исследований ассортимента пород, отобрано 17 видов деревьев и кустарников, показавших наилучшие устойчивость и сохранность. Первые опытно-производственные культуры, созданные в 1970-75 гг, закладывались в различных почвенных условиях и с разным режимом затопления. По истечении 5-10 лет исследование показало, что при отсутствии затопления нагонной волной (коса Долгая) их сохранность составила 60-85 %. При этом значительная их часть, произрастая на песчано - ракушечных разновидностях, имеет пониженную категорию жизнеспособности, что проявляется в туповершин-ной форме кроны и наличии до 25 % усыхающих деревьев. Однако, несмотря на это, здоровые деревья имеют хороший прирост, а их коэффициент напряженности роста (H/S) не превышает 4.5 единиц (таблица 5).

Таблица 5

Таксационная характеристика древесных и кустарниковых пород, попзрастающих на слабогумусированных маломощных

супесчаных ракушечниках

Порода Возраст, Средняя Средний Прирост Коэффициент

лет высота, диаметр, в высоту, напряженности

м см см роста

Незатапливаемые участки (коса Долгая, ОЛП)

Сосна 11 3.3 8.6 45+0.79 1.42

обыкновенная

Айлант 10 2.6 10.5 86±0.90 3.03

высочайший

Робиния 8 5.2 7.0 65±0.13 4.55

лжеакция

Тополь 7 10.6 15.2 131±1.11 1.98

канадский

Вяз 6 5.6 9.0 81 ± 1,07 3.54

мелколистный

Продолжение таблицы 5.

Затапливаемые участки (коса Ясенская Переправа, ЛНП)

Сосна 12 1.6 5.8 34±1.05 15.20

обыкновенная

Айтлант 3 1.6 3.0 42±0.75 22.50

высочаишии

Робиния 7 2.8 4.6 61 ±0.92 9.90

лжеакция

Тополь 4 2.1 3.0 52±0.84 9.40

канадским

На затапливаемых участках (коса Ясенская Переправа), где формируются большей частью условно лесонепригодные почвы, сохранность культур в среднем снижается в 2 раза, а сохранность сосны обыкновенной, айланта высочайшего составила лишь 9-12 %. При этом коэффициент напряженности роста увеличился в 2-3 раза, а у сосны и айланта в 7-10 раз. Остальные таксационные показатели пород, высаженных на затапливаемых участках, также ниже.

В ходе обследования состояния культур в связи с почвенным разнообразием было подтверждено их разделение по степени лесопри-годности. Практически культуры сохранились лишь на ограниченно лесопригодных и условно лесопригодных почвах. Из них наиболее благоприятными в плане лесовыращивания являются гумусированные маломощные супесчаные и слабогумусированные маломощные супесчаные ракушечники.

Изучение 7-летних культур из 15 пород на маломощных гумуси-рованных супесчаных ракушечниках показало, что 43 % саженцев имеют высокую категорию жизнеспособности, 21 % - низкую и 14 % очень низкую (софора японская, конский каштан).

Группу наиболее высокой жизнеспособности составляют : береза бородавчатая, облепиха крушиновидная, роза собачья, ива пятиты-чинковая, тополя пирамидальный и черный. Сохранность этих пород варьирует от 50 до 87 %.

В возрасте 7 лет максимальной высоты достигли деревья тополя пирамидального (13.0 м), тополя черного (11.5 м), а также березы (7.0 м). При этом средний прирост по высоте составил 1.0-1.8 м/год. Коэффициент напряженности роста у разных пород различный, а его величина обратно пропорциональна состоянию деревьев. Насаждения высокой степени жизнеспособности имеют показатель напряженности роста 2.6-4.5; пониженной - 4.6-9.0; низкой - более 10.0.

Нами проанализировано строение корневых систем на затапливаемых и непродолжительно затапливаемых участках у сосны обыкновенной, тополя канадского, робинии лжеакации, айланта высочай-

шего. Исследование корней показало, что их строение всецело определяется степенью и продолжительностью затопления. Так у робинии, айланта на непродолжительно затапливаемых участках стержневой корень редуцируется, в то время как при отсутствии затопления он достаточно развит и простирается на глубину 1.2-1.5м.

Заметно отреагировала на затопление сосна обыкновенная. Это проявилось в уменьшении стержневого корня почти в 7 раз. Меньше всего реагирует на затопление тополь, хотя длина его корней также на 25 % меньше, чем на незатапливаемых участках.

Вместе с тем строение корневой системы деревьев во многом определяется и густотой культур. При густых посадках имеет место более интенсивное развитие стержневого корня и вертикальных ответвлений. При этом объем почвы, занимаемый корнями отдельных деревьев меньше, чем в изреженных, а насыщенность корнями этого объема выше на 24-46%.

На затапливаемых участках относительно высокие показатели роста имеют лох узколистный, робиния лжеакация, вяз мелколистный. Рост культур, произрастающих на слаборазвитых песчано-ракушечных отложениях, несколько замедленный. В возрасте 15 лет высота тополя достигает 9.7 м, а запас 27 м3/га..

Таким образом, в процессе работы по облесению песчано-ракушечных отложений были испытаны более 30 видов древесно-кустарниковых пород на площади, переведенной в лесопокрытую, 1032.5 га. При этом в составе доминируют: Йох узколистный, сосна крымская и обыкновенная, тополя (канадский и другие), вяз мелколистный.

6. ДИНАМИКА ХОДА РОСТА ЛЕСНЫХ КУЛЬТУР

(по модельным деревьям)

Исследования хода роста лесных культур по высоте показали, что динамика роста достаточно хорошо аппроксимируется уравнением Б - образной кривой Рихарда - Чепмена, имеющим следующий вид:

у = С|(1-ехр(-С:хх))сз, (2)

где у -высота, см;

х - возраст, лет;

С!,С2,с3 - коэффициенты. 6,1. Ход роста лесных культур сосны обыкновенной.

Лесные культуры сосны, произрастающие на гумусированных маломощных супесчаных ракушечниках в возрасте 19 лет имели: вы-

соту (Н) -6.5м, диаметр (Т>!в) - 6.5 см, у шейки корня (Б0) - 10.2 см, на 1/4 высоты (О)«) - 7.1см, на половине высоты -5.1 см и на 3/4 высоты (Бзм) - 3 см. Соответственно средние коэффициенты формы ствола составили: яо -1.591, - 1.106, 42 - 0.793, я3 - 0.478. Ежегодный средний прирост в высоту - 21.0 см, текущий по 5-летним периодам - составляет в возрасте до 5 лет - 10.7 см/год, от 5 до 10 лет - 21.3 и с 10 до 15 лет - 29.0 см/год. В последние 4 года прирост по высоте снизился до 23.8 см/год.

Прирост по диаметру как у шейки корня, так и на высоте груди, идет с увеличением до 15 лет, после чего он уменьшается и его величина составила: у шейки корня 27 % от величины предыдущего 5-летнего периода; на высоте груди -17 %.

Средний годовой прирост древесной массы составил 0.39 дм3/год, при увеличении среднего и текущего прироста до 16 лет, после чего наступает его снижение.

6.2. Ход роста лесных культур тополя канадского гибридного

Изучение хода роста тополя канадского гибридного проводилось в 14-летних культурах, заложенных укорененными черенками на гумусированных среднемощных ракушечниках на незатапливаемом участке (коса Долгая). При этом их средняя высота составляет 14.710.34 м, средний диаметр на высоте груди - 11.610.67 см при относительной ошибке выборочных средних 5.7%. Изменение среднего диаметра с высотой ствола выглядит следующим образом: Оо -14.5 см, 131/4 - 9.6 см, Р|/2 - 7.5 см, Е)з/4 - 3.4 см. Коэффициенты формы соответственно : яо - 1.225, я, - 0.829, я2 - 0.602, - 0.325.

В первые 5 лет высота тополя достигла 9,7 м при текущем приросте 2,0 м/год, а в последующие 5 лет лишь 12,8 м.

Аналогично изменялся рост по диаметру. За 5 лет он составил 1.22 см/год, в последствии снизился почти в 2 раза.

Ход роста тополя по объему отличается нестабильностью. При учете по 5- летиям наблюдается увеличение до 10 лет (2.9 дм3/год), а в дальнейшем он стабилизируется.

6.3. Ход роста лесных культур робинии лжеакации

Изучены 12-летние, культуры робинии лжеакации, заложенные однолетними саженцами на гумусированных маломощных супесчаных ракушечниках. Средняя высота деревьев -7.25±0.35 м, средние диаметры ствола: О0 - 8.76 см, Ою - 6.40 см, Б:« - 5.97см, Е)|/г - 4.42 см, Бзм -2.38 см. Коэффициенты формы равны соответственно : - 1.486, -1.354, - 0.690, Яз - 0.369. При этом варьирование их незначительное и не превышает 5.2 %. Имеющиеся показатели свидетельствуют о неблагоприятных условиях роста.

Прирост по высоте уже с 2 лет начинает снижаться. В результате к 10 годам он уменьшился на 28% и составил 0.49 м/год.

Средний объем ствола в 11 лет составил 18.4 дм3 до 12 лет идет заметное увеличение прироста по объему (среднего и текущего). За текущий период с 7 до 11 лет средний прирост увеличился на 44 %, текущий на 65% по сравнению с предыдущим 5-летним периодом.

6.4. Ход роста лесных культур вяза мелколистного

Были изучены 22-летние и 14-летние культуры вяза мелколистного, произрастающие соответственно на слаборазвитых ракушечниках и гумусированных маломощных супесчанных ракушечниках, на участках, затапливаемых нагонной волной. В 20 лет средняя их высота 7.210.36 м, диаметры О0 - 11.3 см, Бм - 7.97 см, 0|/2 - 5.0 см, Бзм - 2.36 см. Коэффициенты формы соответственно : цо- 1.318, яс0.933, яг-0.618 и яз-0.298.

В целом прирост по высоте неравномерный и колеблется от 0.2 до 0.5 м. Более активный рост вяза отмечается до 5 лет. Прирост по диаметру на высоте груди происходит аналогично росту по высоте. Объем ствола вяза в 20 лет составил 18.8 дм3 При этом текущий прирост по объему до ! 8 лет увеличивается, затем уменьшается.

На гумусированных маломощных супесчаных ракушечниках развитие вяза идет более успешно и в 12 лет его средняя высота -5.8м, средние диаметры: О0 - 9.5 см, - 6.7 см, ~От - 3.8 см, Озд - 1.8 см. По напряженности роста в данных условиях он близок с тополем, где разница в значениях коэффициента составляет 18 %. Установлено, что до 12 лет рост вяза неуклонно увеличивается по" всем показателям.

6.5. Ход роста лесных культур лоха узколистного

Культуры лоха узколистного созданы в 1978 году на слаборазвитых песчано-ракушечных отложениях, временно затапливаемых нагонной волной. В 10 лет растения имеют кустообразную форму, где от шейки корня произрастает до 15 штук побегов. Для анализа хода роста использован основной центральный побег.

Культуры лоха в 11 лет имеют среднюю высоту -3.7 м и средние диаметры: - 6.7 см, Ът - 4.6 см, Т)т -3.2 см, Бзм - 2.1 см. Коэффициенты формы равны соответственно: qo - 1.706, q| - 1.152, о\г -0.816, 43 -0.535. Объем ствола в 5 лет - 0.29 дм3 в 10 лет - 2.39 дм3 Средний объем ствола - 3.47 дм3. Среднее значение текущего прироста по высоте и диаметру по 2-летним периодам составляет 0.33 м, при точности опыта 4.4 % (в 6 лет). С 10 лет рост его по высоте замедляется. Снижения прироста по объему к 10 годам не обнаружено.

6.6. Ход роста лесных культур облепихи крушиновидной

Исследования хода роста облепихи проведены в культурах, заложенных в 1978 году на слаборазвитых песчано-ракушечных почвах. В 11 лет средняя высота древостоя составила 3.7 м, средний диаметр

3.4 см, изменение диаметра по стволу соответственно: Do - 5.1 см, Dim -4.2 см, Di/2 - 2.9 см, D3/4 - 1.8 см. Коэффициенты формы составляют соответственно : qo, -1.495, qt -1.076, q2 - 0.777 и q3 - 0.389. Видовое число - 0.652. Средний прирост по высоте составил 0.33 м/год; текущий прирост по 2-летним периодам изменяется от 0.48 м/год в начале развития до 0.25 м/год к 11 годам. Средний прирост по диаметру на высоте груди - 0.31 см/год, текущий прирост с возрастом увеличивается (в начале развития - 0.21 см/год, к 11 годам - 0.43 см/год. При этом коэффициент напряженности роста составил 40.0 единиц, что почти в 2 раза ниже, чем у лоха узколистного.

В целом анализ хода роста изучаемых пород свидетельствует о том, что продолжительность их жизни будет низкая и можно ожидать, что достижение возраста естественной спелости для них может наступить к 30 годам.

Подитоживая материалы хода роста лесных культур по высоте можно сделать вывод, что динамика роста хорошо аппроксимируется уравнением S - образной кривой Рихарда - Чепмена (табл. 6)

Таблица 6

Уравнение хода роста модельных деревьев_

Порода Уравнение хода роста по высоте

Сосна обыкновенная у=3715,8(1-ехр(-0,018х))''78

Тополь канадский гибридный у= 1664,3(1 -ехр(-0,12х))0-72

Робиния лжеакация у= 1271,1(1 -ехр(-0,069х))0-99

Вяз мелколистный у=2331,2( 1 -ехр(-0,012х))ои

Лох узколистный у=1147,7(1-exp(-0,045x))121

Облепиха крушиновидная у=7110,1 (1 -ехр(-0,0031 х))086

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Почвы Восточного Приазовья дифференцированы нами на 12 разновидностей, составляющих в зависимости от степени лесопригод-ности 3 группы: ограниченно лесопригодные, условно лесопригодные и лесонепригодные.

2. Ограниченно лесопригодные почвы приурочены преимущественно к повышенным и равнинным элементам рельефа с незначительной вероятностью продолжительного затопления. Уровень залегания грунтовых вод - 110-180 см. Процентное содержание гумуса в верхнем генетическом горизонте колеблется от 2.2 до 8.0%. В анионном составе водной вытяжки в верхних горизонтах почв преобладают хлориды и сульфаты, в катионном -Ка+, Общее количественное содержа-

ние токсичных солей незначительное и не превышает 0.3%, что делает их вполне пригодными для лесовыращивания.

3. Условно лесопригодные почвы приурочены, главным образом. к прибрежной гряде, а также к слабопологой прибрежной равнине кос. Данная группа почв включает две разновидности: слабогуму-сированные ракушечники с процентным содержанием гумуса 1,7-3.3 % и отсутствием засоления и маломощные гумусированные глубокосолончаковые ракушечники с содержанием гумуса до 8% в верхнем горизонте. Тип засоления по анионам - хлоридно-сульфатный, по катионам - кальциево-натриевый. Возможность лесовыращивания на почвах данной группы ограничена их мощностью, а также появлением с глубины 1.0-1.2м засоления.

4. Лесонепригодные почвы расположены преимущественно на более пониженных участках, потяжинах, западинах, равнинных понижениях, днищах высохших озер и развиваются в условиях близкого залегания грунтовых вод.

5. Наиболее эффективной обработкой почвой является плантажная вспашка осенью на глубину 50 см с оборотом пласта и выдержкой в течение 2 лет (для промывки). Приживаемость в этом случае составляет 55-87%. При посадке в ямы. подготовленные ямокопателем - 2843%. Закладка культур на неподготовленных площадях приводит к их полной гибели.

6. Таксационные показатели насаждений, созданных на условно лесопригодных почвах в 1.5-2.0 раза ниже тай'овых на ограниченно ле-сопригодных, а коэффициент напряженности роста у большинства пород выше в 6-10 раз и варьирует от 9.5 до 22.5 единиц. Общими для всех созданных культур являются низкие полнота и бонитет. Исключение составляют гумусированные среднемощные ракушечники, где насаждения тополя канадского произрастают по 1 бонитету и в возрасте 30 лет достигают запаса 150 м3/га.

7. Возобновление под пологом созданных культур, несмотря на достижение ими возраста плодоношения, отсутствует. Однако после рыхления междурядий в тополевых культурах появляется обильное количество здорового подроста корнеотпрыскового происхождения, достаточного для их восстановления при лесовозобновительных рубках. На затапливаемых территориях, наблюдается появление придаточных корней на побегах 1-го и 11-го порядков. Это позволяет использовать их в качестве маточных плантаций.

На затапливаемых участках у большинства видов древесных растений стержневой корень редуцируется, кроме тополей, а длина горизонтальных корней уменьшается.

8. В результате искусственного облесения песчано-ракушечных отложений резко повысились рекреационно-эстетическне условия территории, в результате чего было создано 17 баз отдыха. 1 санаторий,

ежегодное плодоношение шиповника составляет 250 т, облепихи - 150 т, грибов - 15 т. В изобилии появлялись лекарственные растения - ат-ран, солодка, лекарственная ромашка и др., а также соответствующая фауна.

Результаты выполненных работ дают возможность сделать следующие практические рекомендации:

1.Подбор площадей для закладки лесных культур на песчано-ракушечных отложениях необходимо производить по разработанной классификации с учетом лесопригодности почв и породного состава деревьев и кустарников.

2. В качестве основного ассортимента для лесовыращивания рекомендуется :

для ограниченно лесопригодных песчано-ракушечных отложений -

тополя (белый, пирамидальный, канадский), робиния лжеакация, лох узколистный, сосна крымская и обыкновенная, вяз мелколистный, облепила крушиновидная, береза плакучая, шиповник, биота восточная, гребенщик ветвистый;

для условно лесопригодных -

тополь канадский, вяз мелколистный, лох узколистный, робиния лжеакация, гребенщик ветвистый, шиповник.

На лесонепригодных песчано-ракушечных отложениях возможно выращивание насаждений из тех же пород лишь при изъятии ракушечников и замене их растительным грунтом.

3. Основной способ подготовки песчано-ракушечных отложений - осенняя плантажная вспашка на глубину 50 см с оборотом пласта. В случае залегания солончакового горизонта в пределах этой глубины используется плантажная вспашка без оборота пласта. Последующая выдержка в течение 2-х лет для промывания солей.

4. Наиболее рациональная схема размещения сеянцев и саженцев на песчано-ракушечных отложениях - 3x1 м, из расчета 3400 шт./га, с чередованием в ряду кустарников. Агроуход проводится в междурядьях 3-4 раза в год в весенне-осенний период дисковой бороной.

5. В тополевниках на ограниченно лесопригодных почвах при условии проведения предварительного содействия появлению корне-отпрыскового возобновления возможно проведение лесовосстанови-тельных рубок.

СПИСОК НАУЧНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ

ДИССЕРТАЦИИ

1. Кашуба А.Ю. Создание культур сосны на песчано-ракушечных отложениях Восточного Приазовья II Лесное хозяйство,-198б.-№4.-С.38-40.

2. Кашуба А.Ю. Опыт создания лесных культур на песчано-ракушечных отложениях Восточного Приазовья // Экспресс-информация.ЦВНТИ-1988.-№7.-С.8-13.

3. Кашуба А.Ю. Культуры на песчано-ракушечных отложениях Восточного Приазовья //Лесное хозяйство,-1989.-№2.-С.55-57.

4. Кашуба А.Ю. Опыт степного лесоразведения в Челбасском лесу Краснодарского края. //Сб. статей «Защитное лесоразведение на Северном Кавказе».-Новочеркасск. 1990.-С. 65-67.

5. Кашуба А.Ю. Создание защитных насаждений на песчано-ракушечных почвах Восточного Приазовья И Сб.тр. КФ ВНИИЛМ.-М.-1990.-С. 140-143.

6. Кашуба А.Ю. Защитные лесонасаждения на полях Кубани. //Лесник.-

1990.-№2.-С. 29-31.

7. Кашуба А.Ю. Лес в степи. // Лесная новь.-1996.-№ 1 ,-С. 12.

8. Кашуба А.Ю. Песчано-ракушечные почвы Восточного Приазовья и оценка их лесопригодности. //Сб. научи, тр. НИИгорлесэкол, вып.22. -«Лесное хозяйство Северного Кавказа».-М.-1996.-С. 144-146.